星舰Starship的第九次飞行测试(IFT9)即将进行。近日,SpaceX公布了第八次飞行测试(IFT8)失利的调查结果:
2025年3月6日,美国中部时间下午5:30,Starship(星舰)第八次飞行测试在德克萨斯州的星舰基地成功发射。Super Heavy(超重型助推器)上的全部33台Raptor(猛禽)发动机成功点火,并在上升过程中完成了全程燃烧。在Super Heavy关闭除了中央三台发动机之外的其余发动机后,Starship上级点燃了全部六台Raptor发动机,完成热级间分离(hot-staging)操作,继续向太空上升。
随后,Super Heavy助推器重新点燃了计划中13台发动机中的11台,并进行了回推(boostback)燃烧,开始返回发射场。在返回过程中,它重新点燃了计划中13台发动机中的12台,包括一台在回推时未能点火的发动机,用于执行着陆燃烧。中央的三台发动机持续工作,引导助推器飞向发射塔的抓取臂,实现了第三次成功的Super Heavy助推器空中接捕。
未能在回推和着陆阶段重新点火的发动机,其最可能的原因被追踪为:由于点火器周围的热环境所致,导致部分发动机的火炬点火装置出现问题。飞行后的测试成功复现了这一问题,并决定为后续飞行中的发动机增加额外的绝热层以进行改进。
在与Super Heavy分离后,Starship的上级按照预定轨迹飞行。在上升燃烧约五分半钟后,飞行器尾部靠近中央Raptor海平面发动机的位置出现了一次闪光,随即发生了一次能量剧烈释放的事件,导致该发动机损失。紧接着,其余两台中央Raptor发动机和一台Raptor真空发动机也关闭,飞行器失去了控制能力。从飞行器接收到的遥测数据在飞行约九分半钟后终止,即首次闪光发生后约两分钟,此时全部发动机均已关闭。
在Starship触发其自主飞行安全系统(Autonomous Flight Safety System)的销毁规则之前就已失联。当时,该系统状态正常。可以推测,在失联后,该系统已自动启动,确保飞行器在失控后解体。随后观测到飞行器重返大气层并解体。
Starship飞行过程中始终处于预设的安全发射走廊内,以确保地面、水面和空域公众的安全。在失事发生后,SpaceX团队立即与联邦航空管理局(FAA)、空中交通管制(ATO)及其他安全机构协调,启动了事先规划的应急响应程序。SpaceX与巴哈马政府密切合作,并派遣专家团队协调和实施清理工作。所有残骸均落入事前规划好的残骸响应区内,残骸中未发现有害物质,也不预计会对海洋生物或水质造成显著影响。
事故调查由SpaceX主导,FAA进行监督,NASA、国家运输安全委员会(NTSB)以及美国太空军共同参与。SpaceX已向FAA提交了事故报告,并获得了FAA的飞行安全评估,从而为下一次Starship飞行测试提供了许可支持。
此次Starship失利的最可能根本原因被确定为:上级阶段某台中央Raptor发动机发生硬件故障,导致推进剂异常混合并意外点火。为深入了解该故障,自飞行测试以来,SpaceX已在其McGregor测试基地进行了超过100次Raptor发动机长时间地面点火试验。
为应对未来飞行中的类似问题,Starship上级发动机将进行如下改进:对关键接缝施加额外预紧力,引入新的氮气吹扫系统,并优化推进剂排放系统。未来Starship还将升级为搭载Raptor 3发动机,该型号将集成更多可靠性改进,以解决此次出现的故障机制。
虽然这次故障发生的时间点与第七次Starship飞行相似,但需要指出的是两次故障机制截然不同。为解决第七次飞行中的共振响应和“阁楼段”可燃性问题而实施的对策,在第八次飞行发生故障前运作良好,效果显著。
Starship的设计目标是从根本上变革并提升人类进入太空的能力。这一能力的飞跃并非一蹴而就,达成目标的过程也不会总是线性前进。然而,通过尽可能频繁地在真实世界环境中测试硬件,同时确保公众安全,SpaceX正在不断迈向打造一个可靠、完全快速可重复使用的运载火箭的目标。