SpaceX把星舰的下一次发射窗口锁定在了本周。7月11日的官方消息显示,星舰第13次综合飞行测试不早于周四(7月16日)启动。过去两周里,两级箭体先后完成了发动机静态点火——上面级“星舰”的6台第三代猛禽全部点燃,超重型助推器的33台第三代猛禽也集体通过了点火考验。

这是星舰V3构型的第二次飞行。V3是星舰家族中体型更大、推力更强的升级版本,距离5月底的第12次飞行中首次亮相,只过去了不到两个月。上一次任务中,SpaceX并没有给V3安排此前V2构型未曾验证过的重大测试目标,用意很明确:先把新硬件的底子摸清楚。但首秀的结果并不完美,好几项关键指标没能打上勾。所以第13次飞行,本质上是对同一份考卷的补考,目标是交出一份更漂亮的成绩单。

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星舰从设计之初就奔着完全可重复使用去。猎鹰9号的一级靠腿着陆,可以落回海岸着陆区或者海上的无人回收船。而星舰的两级——无论是星舰上面级还是超重型助推器——都设计为直接飞回发射场,由塔架上一对绰号“机械哥斯拉”的筷子臂在半空中夹住。SpaceX至今还没对星舰上面级尝试过这种回收,但超重型助推器已经成功完成了三次筷子夹持,其中两台回收后的助推器还在后续任务中再次升空。

然而在第12次飞行中,面对首次升空的V3硬件,SpaceX放弃了让超重型助推器回塔架的风险选项,改为在墨西哥湾进行受控海面溅落。问题在于,助推器最终没能抵达预定溅落区。SpaceX最新公布的分析报告揭开了原因:星舰上面级的发动机在热分离之前就先行点火,这股点火序列的变动,直接导致超重型助推器在与星舰分离时姿态出现了90度的偏差。点火程序的一个小变动,把整个分离姿态搅得天翻地覆。

火上浇油的是,分离后的助推器在执行返场点火时,33台发动机中有5台没能重新启动,返场推进提前中断。针对这些问题,SpaceX给出了两套应对方案:对上,重新修改了星舰上面级的发动机启动时序;对下,对超重型助推器进行了硬件改动,解决点火失败背后的根源问题。同时,发动机报警逻辑和中止判据也根据多发动机飞行环境下的实际工况做了针对性调整。

星舰上面级在第12次飞行中同样是惊险与突破并存。三台真空优化型猛禽发动机中,有一台在级间分离后40秒就失去了推力。但它依然撑到了预定的亚轨道高度,实打实验证了航天器“发动机失效冗余”的能力。不过,这台发动机的提前离场也拦住了星舰在轨进行发动机重新点火测试的脚步——那本该是这次任务中又一个冲击纪录的节点。第13次飞行,就是要在这个未完待续的清单上,把漏掉的项一条条补回来。