【王半山專欄】SpaceX火箭發射爆炸，接下來呢？

JOE PAPPALARDO發表在最新一期《國家地理雜誌》(National Geographic) 的<SpaceX 的第二次巨型火箭發射以另一次爆炸結束。接下來發生什麼事？>( Second SpaceX megarocket launch ends with another explosion. What happens next?)指出，「Starship 是 NASA 載人登月任務的關鍵部分，在政府的支持下，SpaceX 正在將其新型實驗火箭推向極限。」(Starship is a key part of NASA’s crewed lunar missions, and with government support, SpaceX is pushing its new experimental rocket to the limit.)
美國太空總署計劃用該火箭將太空人送上月球
在一片火焰和煙霧中，SpaceX 發射了有史以來最大的火箭，並將星艦飛船送入太空，但隨後飛船被摧毀。儘管完整的任務尚未完成，但此次發射代表火箭的重要一步，美國太空總署計劃用該火箭將太空人送上月球。
當地時間上午 7 點 03 分，德克薩斯州博卡奇卡，名為「超重型」的巨大助推器升空並成功與上級航天器分離。然後助推器在落回地球時發生爆炸，而不是如預期濺落到墨西哥灣。星艦的上級似乎正在安全地向東繞地球飛行，繞著地球飛行，然後降落在夏威夷附近的太平洋上。
但幾分鐘後與星艦的通訊就中斷了。當太空船爬入太空，到達 480,000 英尺的高度時，就在 SpaceX 計劃關閉引擎之前，自動飛行終止系統觸發並摧毀了墨西哥灣上空的星艦。
「恭喜在今天的飛行測試中取得進展的團隊，」發射後，美國宇航局局長比爾·尼爾森在 X（以前的推特）上說道。SpaceX 的實驗性發射經常發生爆炸和事故，讓人們懷疑試飛是否失敗。這次發射達到了其主要目標，加州霍桑市 SpaceX 員工在今天早上的發射過程中發出的熱烈歡呼就證明了這一點。火箭發射試驗要成功，它的表現必須比之前的測試更好——而在第一次試飛時，火箭在星艦未能分離後失控，然後在半空中自毀。
很難相信載人航太計畫會依賴反覆炸毀火箭和太空船
在今天的飛行中，SpaceX 對上部太空船發生關鍵分離的方式進行了更改。上級在火箭各部分分開前幾秒鐘啟動了發動機，這種方法稱為「熱級分離」，值得注意的是，它進行了第一次現實世界的嘗試。在飛行的這個關鍵部分之後，事情開始分崩離析。助推器在下降過程中爆炸，而不是再次啟動引擎返回並降落在海灣。由於飛行中的問題，上層自動摧毀了。
很難相信載人航太計畫會依賴反覆炸毀火箭和太空船。也很難想像州和聯邦監管機構會允許這樣做。但這就是 SpaceX 的故事。
觀看今天發射的不僅僅是觀眾和直播者的眼睛，美國宇航局官員也渴望看到進展，因為星際飛船是阿耳忒彌斯登月計劃的重要組成部分，該計劃旨在在本十年內建立月球前哨基地。未來，太空船將被送入月球軌道，太空人將登上月球軌道，進行50多年來的首次降落月球表面。
開發獵鷹 9 號火箭時，該公司經歷了四次飛行失敗
傳統 NASA 工程與 SpaceX 之間的文化差異在每次試飛中都表現得十分明顯。傳統的開發程式在測試驗證之前先設計完善。SpaceX 的口號有很大不同：建構。測試。休息。重複。在燃燒的殘骸中，馬斯克的公司比任何競爭對手或政府資助的太空計畫取得了更多的工程進展。
SpaceX 的星際飛船正準備發射，前景有一群圍觀者。
「SpaceX 正在設計可以快速原型化的車輛，」南加州大學教授、前 NASA 太空人、SpaceX 員工加勒特·艾琳·賴斯曼 (Garrett Erin Reisman) 說道。「如果序號 10 爆炸，序號 11 就在伺機而動。只要繼續前進並繼續學習。」
當 SpaceX 開始開發獵鷹 9 號火箭時，該公司經歷了四次飛行失敗，直到不同的火箭級成功分離而沒有被摧毀。該火箭目前是世界上發射頻率最高的火箭，是美國太空總署國際太空站載人和貨運任務的中流砥柱，也是商業衛星發射的產業領導者。該公司正在將相同的工程方法應用於星艦項目——只是原型更大。SpaceX 在飛行前的聲明中指出：「快速迭代開發方法是 SpaceX 所有重大創新進步的基礎。」
SpaceX 不那麼負責，只對其投資者和客戶負責
方法和速度也可以決定價格。路透社本月發表的一項調查描述了一個為了進步而隨意放棄安全的工作場所。該報告統計了 9 年來發生的 600 起傷害事故，其中包括一起工作場所死亡事故。2014 年，朗尼·勒布朗(Lonnie LeBlanc) 在該公司位於德克薩斯州麥格雷戈的發動機測試現場，試圖壓住壓力罐的一段隔熱材料時，從一輛行駛的卡車上被拋出，不幸身亡。
在政府機構發生這樣的死亡事件會引起更多關注。透過僱用 SpaceX，NASA 可以享受這家私人公司積極進取的步伐所帶來的成果，而無需承擔責任。「NASA​​ 在聲譽和對誰負責方面都非常引人注目，」太空諮詢公司Astralytical的創始人 Laura Seward Forczyk 說。「他們有國會。SpaceX 不那麼負責，只對其投資者和客戶負責。」
鑑於該公司的安全記錄引發的問題，許多人質疑其他公司是否應該採用這種激進的工程方法——如果其他公司甚至可以擺脫 SpaceX 所承擔的風險。
首次阿耳忒彌斯登月計劃將於2025 年進行
行星協會太空政策主管凱西·德雷爾 (Casey Dreier) 表示：「從根本上來說，我認為 SpaceX 擁有失敗的許可。」 「這是一個巨大的優勢，但尚未得到充分的檢驗。」
人們觀看 SpaceX 的下一代 Starship 太空船搭載強大的 Super Heavy 火箭從該公司的 Boca Chica 發射台升空。SpaceX 的支持源自於其良好的業績記錄，這是其他航太公司所不具備的。「SpaceX 不再是一家憑空冒出來的、傲慢的、未經證實的公司。他們是 NASA 最可靠、最成功的承包商，」Dreier 指出。「世界上有能力獨立將載人送入太空的機構有3個：俄羅斯、中國和SpaceX。美國政府已經不再有這個能力了。」
地緣政治的緊迫性又回到了航太領域，如果沒有 SpaceX，NASA 仍將從俄羅斯為其太空人租用交通工具。美國太空總署局長比爾·尼爾森也將中國的探月計畫視為阿耳忒彌斯的競爭對手，並且是一個能夠首先到達月球表面的計畫。NASA 需要 SpaceX 取得成功，才能在這場太空競賽中保持競爭力。
根據目前的時間表，美國宇航局的首次阿耳忒彌斯登月計劃將於2025 年進行。預計會出現延誤，其中包括美國宇航局的太空發射系統——該火箭將把宇航員從佛羅裡達州運送到月球軌道，在那裡一艘星際飛船將等待他們的到來。登陸月球。在 NASA 登月計劃中如此突出的地位賦予 SpaceX 在華盛頓特區及其他地區的影響力。
對 SpaceX 影響最大的政府監管部門是美國聯邦航空管理局 (FAA)
對 SpaceX 影響最大的政府監管部門是美國聯邦航空管理局 (FAA)。這可能會讓 SpaceX 的愛好者感到驚訝，但考慮到該公司的發射經常具有破壞性，該機構對該公司相當包容。獲得美國聯邦航空管理局的許可使星際飛船計劃推遲了幾個月，但對該公司在硬體變更和環境緩解方面的要求卻很溫和。
自上次爆炸性試飛以來，美國聯邦航空局一直在收集資訊以批准下一次爆炸性試飛。根據《瀕危物種法》的要求，該機構與美國魚類和野生動物管理局（FWS）合作，批准對火箭和發射台進行的任何更改。這次發射的問題在於新的噴水系統，該系統在星艦升空期間噴灑了多達 350,000 加侖的水，其中大部分轉化為滾滾蒸汽。這些水冷卻了 SpaceX 安裝的新鋼製防爆板，以保護其發射台，該發射台在 Starship 首次試飛期間遭受了嚴重損壞。
FWS 面臨的壓力不僅來自馬斯克的 X 帳戶。NASA 局長尼爾森在今天發射前一周告訴《華盛頓郵報》： 「SpaceX 能夠測試他們的火箭對我們來說至關重要。」 美國眾議員托尼·岡薩雷斯和文森特·岡薩雷斯（民主黨人和共和黨人，均來自德克薩斯州南部）向 FWS 寫了一封公開信，請求快速批准。他們寫道：「美國目前正在與世界其他國家進行太空競賽。」 「聯邦政府不應阻礙上市公司的發展，並推動美國在太空探索領域保持領先地位。」
馬斯克在法庭上取得了勝利，主導了商業發射行業
本週三，FWS 和 FAA 宣布，新的水淋系統已包含在 2022 年提交的現有發射許可證中。FAA 表示，「環境沒有重大變化」，因此允許今天的發射繼續進行。儘管火箭規模龐大，並且發生了燃燒碎片降落在公共野生動物保護區的事件，但這種寬鬆的裁決已經成為預料之中的事情。當地野生動物走廊之友組織主席吉姆·查普曼 (Jim Chapman) 指責美國聯邦航空局 (FAA) 「幾乎是 SpaceX 的合作夥伴」。他的組織與塞拉俱樂部和其他人一起對德克薩斯州提起訴訟，要求停止星艦測試，聲稱官員違反了州憲法，同時對該公司位於博卡奇卡海灘的發射場進行了例外處理。它於 9 月失敗，消除了 Starship 在那裡進行測試的少數障礙之一。伊隆馬斯克在法庭上取得了勝利，讓監管機構跟上步伐，並主導了商業發射行業。但物理學對星艦的成功擁有最終決定權。「我認為他們確實有很好的機會實現這一目標，」德雷爾談到火箭時說道。「但這還需要證明。」
推力、低溫儲罐內的壓力或 165 英尺長的太空船嘗試火箭動力著陸的行為的計算沒有槓桿作用、哄騙或技巧。