当地时间6月14日,在经历了数月的推迟之后,太空探索技术公司(SpaceX)的星舰(Starship)火箭项目终于通过了美国联邦航空局(FAA)的环境评估!这是一个非常重要的时刻,SpaceX星舰计划已经通过了最大的监管障碍。
目前,SpaceX的主力运载火箭为猎鹰9号运载火箭、猎鹰重型运载火箭,两者都是可重复使用的运载火箭。猎鹰重型是由猎鹰9号发展而来,猎鹰重型的芯级是由猎鹰9号强化而成,两个助推火箭为猎鹰9号第一级火箭。
猎鹰9号主要承担载人龙飞船、星链卫星的发射,其全推力版的近地轨道(LEO)有效载荷为22.8吨,地球同步转移轨道(GTO)有效载荷为8.3吨。猎鹰重型的LEO有效载荷高达63.8吨,GTO有效载荷为26.7吨,这是现役最强的运载火箭。
同时,SpaceX还在研制新一代的超重型运载火箭,也就是“星舰”。猎鹰火箭都是使用梅林1D液氧-煤油火箭发动机,而星舰则会使用全新研制的猛禽液氧-甲烷火箭发动机,其性能全面超过梅林1D。
作为全球第一款实用化的全流量分级燃烧循环火箭发动机,猛禽火箭发动机的重复使用性能和寿命有了巨大提升,比冲和推力远超梅林1D之类的液氧-煤油火箭发动机。
星舰由两部分组成,第一级为超重型推进器,长度为69米,直径为9米,配备了29台猛禽火箭发动机,后来的版本增加到了33台。第二级为宇宙飞船或者说星舰,高度为50米,可以载人,也可以运送燃料、物资。
星舰总高度可达120米,起飞重量达5000吨,LEO有效载荷达到了150吨,其性能超过了当年美国宇航局(NASA)用于阿波罗载人登月的土星5号运载火箭。但与土星5号不同的是,整个星舰都是能够进行回收的。
猎鹰火箭的第一级助推器回收时,都是在海上或者陆地上的专门着陆平台进行着陆。而星舰的回收方式与众不同,它要直接在发射塔架上回收,怎么飞上天又怎么飞回来。
埃隆·马斯克(Elon Musk)把这种发射塔架称为“筷子”,当火箭和飞船回收时,它们受控落回发射塔架,在空中悬停时,发射塔架上的巨型摆架能够直接捕捉火箭和飞船。
这样的回收方式可以进一步有效减少火箭发射成本。首先,火箭直接在发射塔架上回收,省去了运输、组装的麻烦。其次,火箭本身不需要自带沉重的着陆支架,这可以减少火箭的重量。
综合成本来看,用于发射星链这样的近地轨道卫星,星舰所需的费用仅为猎鹰9号的五分之一,本来猎鹰9号的发射成本已经够低的了。不仅如此,星舰未来还能用于载人登月,以及更加遥远的火星任务。
通过星舰,SpaceX计划进行载人登陆火星任务,把人类送上火星,并且要在火星上建立基地。马斯克曾表示,想要在火星上建造一座城市,需要把100万吨物资送上火星,这只有星舰才能做到。
此前,星舰进行了多次测试,但一次又一次失败了,爆炸成了家常便饭。即便如此,试验还在继续,SpaceX计划在2022年进行星舰原型第一次轨道测试任务。为了这次重要的测试,星舰需要先通过FAA的环评。
星舰在SpaceX星港开展研发和测试,具体地点是在得克萨斯州的博卡奇卡发射场。批评人士指出,为了让星舰飞天,监管机构与SpaceX合作,做出了过度让步。
星舰项目曾遭到当地环保人士的强烈反对,SpaceX发生了几起火箭爆炸事件,危及当地社区。人们担心,SpaceX的火箭研制和测试会导致污染增加,从而影响到当地野生动物和生态环境。了缓解这些担忧,SpaceX同意每年支付至少1.5万美元用于当地渔业和野生动物保护。
经过评估,FAA认为,星舰火箭发动机测试和发射对当地的空气质量影响很小,其温室气体排放基本不会影响到全球气候变化,火箭噪音预计也不会造成普遍困扰或构成健康问题。
最终,SpaceX星舰项目通过了FAA的环评,前提是SpaceX需要采取超过75项措施来减少对当地环境的影响。不管怎样,星舰飞天的一大主要障碍已经扫清,SpaceX表示:“距离星舰第一次轨道飞行测试又近了一步。”
同一时间,NASA对SpaceX发出了警告,认为星舰使用了新型火箭燃料,可能会导致飞船发生爆炸。2021年,SpaceX在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场开始建造新的星舰发射塔架,而在该塔架百米之外,就是NASA的39A发射台。
NASA一位负责人表示,如果SpaceX星舰还像早期飞行那样出现失败,对39A发射台来说将是毁灭性的。如果星舰爆炸波及39A发射台,将导致美国载人飞船无法发射,宇航员无法前往国际空间站。
不管怎样,SpaceX的星舰试飞计划仍在进行中。通过FAA环评迈出了关键一步,接下来要拿到火箭发射许可证,SpaceX星舰原型将第一次进行轨道飞行测试。按照先前的计划,预计在2023年,星舰将进行月球测试任务。预计在未来几年,第一艘货运星舰将前往火星,随后是第一艘载人星舰将把人类送往火星。
环保分子简直是人类之敌