SpaceX 星艦第 13 次飛行:熱盾面臨可重複使用疑慮

SpaceX 於週五發射其 Starship 運載工具,展示朝向軌道能力的交易進度,並且最早可能在下一次任務就實現潛在的塔架回收著陸。儘管 Flight 13 測試成功,該火箭的熱防護系統——約 18,000 片陶瓷瓦片,用於在大氣再入過程中保護底部——仍受到專家審視;他們質疑目前設計是否能達成快速、低成本的重複使用。此擔憂也呼應 NASA 數十年前在太空梭瓷磚式隔熱罩上的掙扎;該設計需要大量的飛後檢查,並使該機關無法實現快速周轉。

前 NASA 工程師批評 Starship 的瓷磚式熱防護罩

Dan Rasky 是一名前 NASA 工程師,在 NASA 艾姆斯研究中心(NASA Ames Research Center)研究熱盾材料長達近四十年。他表示:「Starship 目前的熱防護系統,對所有需要完整且快速重複使用的任務而言都是一條死路。」Rasky 共同發明了 PICA,這種材料用於 Crew Dragon 的熱防護罩。NASA 早在半個世紀前的太空梭開發中就面臨相同問題;當時使用了數千片輕量化陶瓷瓦片,為載具的鋁製結構提供隔熱。雖然這些瓦片運作相當不錯,但美國太空總署始終無法破解快速再利用的難題;因為每一片瓦片都需要飛後檢查,導致太空梭軌道器的重複使用成本高且耗時。

Starship 的鋼製結構比太空梭更能承受更高溫

SpaceX 相較太空梭設計有一些優勢。Starship 的鋼製結構對加熱的耐受性更高,能在瓦片失效時承受最高達 800° Celsius 的溫度。由於這種更高的耐受性,部分燒穿可能是可接受的。

FAQ

SpaceX 用 Starship Flight 13 展示了什麼?
SpaceX 於週五成功發射 Starship,展示朝向軌道能力以及潛在塔架回收著陸的進展,且最早可在下一次任務實現。Flight 13 測試展示了朝著這款大型火箭巨大的承諾邁出的重要步驟。

為什麼 Starship 的熱防護罩令人擔憂重複使用?
Dan Rasky,一名前 NASA 工程師表示,Starship 目前的熱防護系統——約 18,000 片陶瓷瓦片——「對所有需要完整且快速重複使用的任務而言都是一條死路」。採用瓷磚式方案,與 NASA 太空梭面臨的挑戰相似;飛後對瓷磚的檢查使快速重複使用變得昂貴且耗時。

Starship 的結構與太空梭有何不同?
當瓦片失效時,Starship 的鋼製結構能承受最高達 800° Celsius 的溫度,使其耐熱程度遠高於太空梭的鋁製結構。這種較高的耐受性意味著部分瓦片燒穿可能是可接受的。

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