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SpaceX Faces Another Big Starship Problem

2025/3/24
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Elon Musk Podcast

AI Deep Dive AI Chapters Transcript
People
播音员
主持著名true crime播客《Crime Junkie》的播音员和创始人。
Topics
播音员:SpaceX的星舰9号任务旨在解决先前任务中出现的问题,特别是星舰8号任务中发生的甲烷泄漏和发动机爆炸问题。为了避免类似的灾难,SpaceX对星舰进行了多项改进,包括增强甲烷管道和更新隔热瓦片。然而,这些改进能否完全解决问题,并确保星舰9号成功进入轨道,仍存在不确定性。 此次任务将使用新的星舰原型机Ship 35和助推器16号。Ship 35属于Block 2系列,具有更轻的重量和更高的性能,但同时也可能存在新的设计缺陷。SpaceX正在积极探索解决方案,例如加强甲烷输送管线,增加减震器,或调整发动机启动程序。修复的范围将决定是否需要对Ship 35和36进行改造,或者直接使用Ship 37。 除了解决燃料管道问题,SpaceX还在星舰9号上进行了其他改进,例如增强结构的卡销连接点,这将有助于未来的回收尝试。此外,SpaceX还在对隔热罩进行改进,以提高耐用性和减轻重量。 星舰9号的任务目标与之前的任务类似,包括测试整个系统的性能,并尝试实现首次完全成功的端到端飞行。这包括超级重型助推器的点火和推进、星舰与助推器的分离、助推器的翻转机动和回收、星舰的轨道速度轨迹、再入大气层以及最终的着陆。 SpaceX希望星舰9号能够成功进入近地轨道或至少达到接近轨道的速度,并安全地再入大气层。此外,星舰9号还将携带和部署测试有效载荷,例如星链卫星模拟器,以测试部署机制。SpaceX还将收集有关星舰空气动力学和隔热罩性能的数据。 星舰9号的发射时间取决于问题的解决和FAA的安全审查。虽然SpaceX的目标是尽快发射,但由于之前的失败,他们可能会采取更谨慎的态度,确保任务的成功。如果星舰9号成功,SpaceX可能会加快后续任务的节奏。

Deep Dive

Chapters
SpaceX's Starship Flight 8 ended prematurely due to an apparent Raptor vacuum engine explosion. Investigations suggest that the methane propellant feed lines might be vibrating at a damaging frequency as the fuel tank empties, leading to cracks or leaks that cause engine fires. The Block II design changes may have inadvertently introduced a fuel plumbing issue.
  • Raptor vacuum engine explosion on Flight 8
  • Methane propellant feed line vibration leading to cracks or leaks
  • Block II design changes potentially introduced fuel plumbing issue

Shownotes Transcript

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SpaceX的星舰飞行9号声称解决了导致其前身星舰飞行8号失败的馈线谐振问题,并且增强的甲烷管道和更新的TPS瓦片是否足以避免另一次金属雨火灾。

现在,这些工程升级最终能否实现轨道飞行,或者猛禽发动机重新点火是否会暴露出星舰更深层次的设计缺陷?SpaceX尚未宣布星舰飞行9号的具体日期,但迹象表明目标是2025年4月底或5月初。3月6日进行的飞行8号测试之后,

2025年提前结束。埃隆·马斯克称之为小挫折,并表示下一艘飞船将在四到六周内准备好。如果问题迅速得到解决,这个时间表将使9号航班最早在2025年4月20日至5月4日期间进行。

当然,发射窗口和确切时间仍有待根据技术准备情况和监管批准来确定。与之前的星舰测试一样,发射地点将是SpaceX位于德克萨斯州博卡奇卡的星际基地,星舰超重型火箭组合体将在轨道发射台上组装。

现在SpaceX需要在发射前获得FAA的批准,FAA要求对8号航班的失败进行事故调查,但即使7号航班的调查仍在进行中,它也允许8号航班继续进行。这是在审查SpaceX的初步修复措施之后。除非出现任何监管障碍,否则SpaceX似乎渴望在飞行器和许可证准备就绪后尽快尝试9号航班。

现在,我们再次猜测埃隆·马斯克将420或6-9作为发射日期,但官方时间表将取决于工程和FAA限制何时得到解决。

下一次测试将使用新的星舰原型机Ship 35,与助推器16号配对。现在,Ship 35和B-16已经在SpaceX位于德克萨斯州的梅西测试场进行了低温测试,表明它们正在为发射做准备。现在,Ship 35是Block 2星舰,属于在7号航班上首次亮相的升级系列。Block 2飞行器与早期原型相比,在结构、航空电子设备和系统方面进行了许多改进。

例如,它们更轻,设计用于更高的性能和最终的可重复使用性。SpaceX修改了甲烷和氧气馈送系统Methalox,通过三条长而细的馈送管线而不是单一的馈送管线将甲烷输送到星舰的三个真空猛禽发动机。这种改变旨在改善推进剂流量,但它可能无意中引入了一个新问题。

现在,到目前为止飞行的两艘Block 2飞船,即1月16日飞行7号的Ship 33和3月6日飞行8号的Ship 34,都在其上级推进器燃烧过程中坠毁。因此,SpaceX一直在分析出了什么问题。2025年1月16日的飞行7号出现泄漏或谐振

导致发动机关闭,而2025年3月6日发生的飞行8号则发生明显的猛禽真空发动机爆炸。大约在飞行8分钟后,这摧毁了飞船的所有三个主发动机,并使其进入不可控的翻滚状态。

调查表明,随着燃料箱的排空,甲烷推进剂输送管线可能以破坏性频率振动,导致裂缝或泄漏,从而导致发动机起火。

在飞行8号中,摄像机捕捉到飞船34号发动机舱在飞船被摧毁前的瞬间出现大量甲烷泄漏和火灾。简而言之,Block II的设计变化虽然提高了性能,但似乎引入了一个必须修复的燃料管道问题,以防止空中再次发生故障。嘿,很快,我想和你做个交易。我希望你能点击订阅按钮和点赞按钮。原因如下。

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工程师们可能会探索一些解决方案,例如加强或更好地支撑甲烷下降管,增加减振器,或者调整发动机启动程序。

修复的范围仍然未知。如果这是一个简单的调整,SpaceX可以改装Ship 35和36,这几乎已经完成了解决方案。然而,如果需要进行重大重新设计,这些飞行器甚至可能会被绕过或报废,转而重新设计Ship 37,这意味着更长的延迟。但截至目前,

Ship 35已经通过了三次低温测试,并返回生产现场进行可能的修改。现在,在8号航班之后,团队立即开始组装Ship 36,这表明SpaceX正在多方面推进。

除了推进剂馈送修复之外,9号航班的星舰还可能包含从之前的航班中学到的增量改进。例如,据报道,Ship 35在其结构上加固了卡销或连接点。这些装置最终将允许星舰在下落时被发射塔的机械臂抓住。

类似于超重型助推器的方式,而不是仅仅腹部着陆在海洋中。SpaceX已经成功地用Mechazilla塔式机械臂抓住了多个助推器,最近一次是在8号航班上抓住了助推器15号,甚至调整了抓取技术以处理偏心着陆。

塔式机械臂和筷子在8号航班的助推器捕获过程中进行了微调,证明它们可以移动以重新居中稍微错位的助推器并抑制任何捕获后的摇摆。虽然9号航班不预计会捕获星舰,但SpaceX希望至少有一艘星舰能够完整地返回大气层,然后再尝试从空中抓取一艘……

Ship 35上存在捕获硬件表明SpaceX正在展望未来的回收尝试。最近在飞船上测试的其他微小变化包括对隔热罩的调整,例如在某些区域使用更少的瓦片,试验主动冷却瓦片,以及在某些位置尝试烧蚀涂层。

现在,这是为了提高耐用性和减轻飞船重量。总而言之,9号航班的飞行器应该是迄今为止最先进的星舰配置,它包含了前两次失败的修复方案,并致力于实现完全成功的任务。9号航班的时间直接与问题的解决和所需安全审查的完成相关。

在8号航班出现异常后,FAA启动了一项新的事故调查,在另一次发射之前必须至少初步解决这个问题。不过,这是一个正常的步骤。FAA还保留了7号航班的调查,但在SpaceX提供初步数据和缓解措施后,仍然授予了8号航班更新的许可证。

对于9号航班,SpaceX同样需要证明先前故障的原因已被理解并得到纠正。该公司积极的四到六周的周转目标表明他们认为只需要进行适度的调整。但如果修复时间超过预期,例如需要大量时间……

例如新的重新设计。9号航班可能会推迟到2025年5月之后。7号航班和8号航班之间的时间间隔约为49天,在3月6日航班之后类似或稍长的时间间隔将初步发射时间定在4月底到5月中旬。然而,SpaceX内部仍在继续准备硬件,测试Ship 35、B-16、维修、改进地面系统等。所以他们

在分析进行的同时并没有闲着。他们仍在建造那东西。值得注意的是,早期的目标已经被推迟了。在最近的失败之前,埃隆曾表示2025年星舰的飞行节奏很快,目标是可能每隔一个月或两个月发射一次。Starbase的凯西·利德斯在2024年表示,该公司希望在2025年进行25次星舰发射。

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这是一个巨大的目标,这需要团队快速周转。现在,33号和34号飞船的双重失败迫使人们更加谨慎。现在他们必须努力解决这些问题。

8号航班最初传闻将在2月份飞行,但在经过额外检查和短暂的恶劣天气延误后,最终在3月份发射。现在,由于连续两次飞船损失,SpaceX似乎愿意在需要时多花几周时间来实施修复。自确切日期尚不清楚以来,尚未宣布9号航班的正式延误,但实际上,时间表已从过于乐观的方案中滑落。

一旦FAA同意新的设计或程序是安全的,预期的重新安排将变得更加清晰。如果修复有效并且9号航班成功,SpaceX之后可以迅速加快步伐。但在此之前,时间表仍不早于2025年4月,并且也可能发生变化。现在,星舰飞行9号的总体任务计划将类似于飞行7号和8号,旨在测试整个组合体的性能,并有望实现该星舰系统首次

大部分成功的端到端飞行。超重型助推器,如前所述,超重型一级助推器16号将点燃其33个猛禽发动机,并将星舰推进到太空边缘。发射后约两分半钟,两级将分离。然后,助推器将执行翻转机动,并试图飞回星际基地进行回收。

SpaceX将再次使用Mechazilla塔式机械臂从空中捕获返回的助推器,就像在5号、7号和8号航班中所做的那样。这已经成为SpaceX的常规目标。例如,8号航班的助推器具有完美的上升轨迹,并且尽管出现了一些发动机重新点火故障,但仍成功捕获。

我们可以预期9号航班的助推器将执行类似的助推返回和着陆轨迹,展示可靠性和精度的任何改进。9号航班成功捕获助推器将标志着连续第四次回收超重型助推器,从而牢固地证明了该系统的这一方面。与此同时,Ship 35将在分离后继续沿轨道速度轨迹飞行。确切的

光线轨迹仍在最终确定中,可能取决于SpaceX在实施所有这些修复后有多大的信心。

但既定目标是将星舰进一步推向轨道并安全地尝试再入。在7号和8号航班中,计划是遵循一条几乎环绕地球的长弹道弧线。分离后,星舰将点燃其六台发动机(三台海平面发动机,三台真空发动机),加速到接近轨道速度,然后滑行,最终执行受控再入和溅落。

在这两种情况下,目标是在发射后大约一小时在海洋中溅落。7号航班的目标是印度洋。9号航班可能会尝试类似的路径,实际上是一次近轨道测试,飞船获得足够的加速度绕地球另一侧再入,但不会保持在轨道上。

如果所有系统都运行完美,SpaceX甚至可能会尝试在9号航班上实现最低限度的近地轨道,因为Ship 35是一款完全具备轨道能力的飞行器。然而,更安全的计划是保持轻微的速度不足,以便飞船自行通过再入。

即使通信中断,也能确保它降落在已知的偏远地区。SpaceX尚未公开确认确切的着陆区。此前,弹道暗示再入地点靠近夏威夷或印度洋,但可能会进行调整。主要目标是让星舰级通过大气再入意图。

证明该飞行器能够承受来自轨道速度的猛烈返回。最近两次飞行都在此阶段之前失败了,因此Ship 35在再入界面仍然能够运行将是一个重要的里程碑。

除了核心飞行目标、级间分离、发动机重启、再入过程中的热防护外,9号航班还预计将携带和部署一些测试有效载荷。现在,与它的前辈一样,Ship 35可能会装载一批Starlink卫星模拟器。它们是代表安装在其有效载荷舱中的分配器上的Starlink 2型迷你版的质量虚拟模型。

7号航班计划携带10个虚拟Starlink,总重约20吨,并在太空中测试部署机制。8号航班携带了四个这样的模拟器,可能是为了在故障排除阶段减轻重量。9号航班也可能会进行部署演示。如果飞行器在主发动机关闭后保持稳定,工程师将尝试弹出虚拟卫星以验证释放系统,并观察星舰如何在微重力下处理其质量的变化。

任何成功部署的测试有效载荷最终都会落入海洋,因为它们没有功能,但证明部署过程对于未来星舰将发射实际Starlink卫星或其他货物任务的关键。此外,SpaceX将收集有关星舰空气动力学和隔热罩性能的数据。

该轨迹旨在通过陡峭地进入来对飞船的襟翼和热防护进行压力测试,这有助于评估瓦片丢失或损坏以及对隔热罩设计所做的任何更改的影响。例如,在8号航班中,发现一个前襟翼在再入后严重损坏。对于9号航班,工程师将观察Ship 35改进的隔热罩布局的性能。

希望看到飞船在再入过程中保持控制,执行其着陆翻转机动,并执行最终下降燃烧,而不是返回着陆在发射台上,这在这个阶段风险太大。

计划让星舰瞄准水面软着陆,本质上是受控地腹部着陆在海洋中。这在2024年的5号航班(Ship 30)上成功完成,该飞船在再入后轻轻溅落到印度洋。Ship 30在溅落后没有存活多久。它在撞击水面几秒钟后爆炸了。

但这证明星舰可以再入并准确地尝试着陆燃烧。9号航班将尝试用更先进的Ship 35重复这一壮举。

成功的结果将定义为助推器回收,星舰返回,它也到达太空,并按目标返回大气层,并且尽可能多地收集数据直到溅落的那一刻。现在,即使星舰飞行器没有完整回收,执行所有这些步骤也将是SpaceX向前迈出的巨大一步。

然而,展望未来,SpaceX的最终目标是使星舰完全可重复使用,两级都由地面塔捕获。9号航班通过有望验证星舰的耐用性和可控性而更接近这一目标。

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如果一切顺利,埃隆·马斯克表示SpaceX可能会在几个月后尝试用塔式机械臂捕获星舰。可能在10号或11号航班?但就目前而言,9号航班的任务是一次关键的演示。

它将展示设计调整是否解决了导致最近两次失败的问题。目标很明确。证明修复有效,达到或几乎达到轨道,部署测试有效载荷,并成功地将飞船带回再入。实现这些目标将为……

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