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SpaceX 星際飛船專案提速,首枚適合飛行超重型火箭助推器 Booster 4 已到來

12 月 23 日訊息,據外媒報道,在將超重型火箭助推器 Super Heavy Booster 4 (B4) 吊裝到星際基地(Starbase)軌道發射臺上三個多月後,SpaceX 終於開始了對其測試過程。

SpaceX 執行長埃隆・馬斯克(Elon Musk)聲稱,B4 是該公司首枚適合飛行的超重型助推器。

在前幾天完成了一系列發射臺測試後,SpaceX 於 12 月 17 日首次開始向 B4 中注入液氮。目前還不清楚 SpaceX 會對這枚助推器進行哪些測試,但無論如何,這次測試對星際飛船助推器和軌道發射場(OLS)來說都是一個重要的、期待已久的里程碑。

目前,SpaceX 星際飛船計劃的觀察者普遍認為,該公司之所以花了如此多的時間準備 B4 的首次測試,不是因為火箭本身的問題,而是因為軌道發射場需要全面測試。

雖然 SpaceX 選擇不在該基地的兩個亞軌道測試和發射平臺之一對 B4 進行某種初始測試,但很明顯,該公司最終得出結論,Super Heavy Booster 3 (B3) 在 2021 年 7 月成功進行的測試,包括幾乎與 B4 首次測試完全相同的低溫測試,使得這種測試部分變得多餘。

換句話說,SpaceX 必須對其星際基地工廠推出的首批幾枚超重型運載火箭的質量有足夠的信心,認為在將唯一的軌道星際飛船發射場直接置於危險之前,沒有必要驗證第一個真正完成的超重型助推器的結構完整性。對 B4 的首次低溫測試顯示,SpaceX 的假設似乎是正確的。

12 月 17 日,SpaceX 對 B4 進行了低溫測試,其測試強度是 B3 測試的兩倍,向助推器注入了數百噸液氮 (LN2),約佔儲罐容量的 1/6。目前尚不清楚的是,這次測試是否也將助推器的推進劑罐的壓力提高到了飛行壓力水平。如果 B4 真的達到了這些壓力,測試將顯得更加重要,部分證明火箭已經為飛行做好了準備。

12 月 21 日,SpaceX 進行了一系列類似的低溫測試,再次向 B4 部分注入了大約等量的液氮,但連續進行了兩到三次。B4 再次成功經受住了幾個小時的考驗,沒有出現任何明顯的問題。儘管如此,SpaceX 和 B4 還需要進行更多額外的測試,其中一些測試更為重要。

其中包括,SpaceX 需要首次將 B4 的推進劑罐裝滿。根據儲存情況的不同,這個過程可能會從向 B4 注入大約 2500 噸液氮開始,相當於推進劑罐三分之二的容量。

根據 SpaceX 自己的網站介紹,這與超重型助推器發射所需的推進劑重量大致相同。如果低溫測試效果良好,SpaceX 很可能會進行一次或幾次關鍵設施裝置發射前狀態合練(WDR),最終向 B4 注入大約 2900 噸低溫氧氣和 500 噸低溫甲烷。

最後,SpaceX 可能會啟動靜態點火測試,可能只點燃 B4 眾多發動機中的一個或幾個。最終,這一過程可能會促使 B4 上的 29 臺猛禽發動機全部點火,短暫地產生略低於 5400 噸的推力,而這已經比 NASA 退役的 Saturn V 月球火箭推力高出 50%。

根據馬斯克的說法,SpaceX 打算利用 B4 和星際飛船原型 S20 進行首次軌道試飛,因此未來幾周測試的範圍和規模只可能會擴大。