SpaceX星艦將迎關鍵試飛 馬斯克的“火星征程”能否按期啓程？
9月初，SpaceX的火星計劃有了最新時間表。據該公司創始人埃隆·馬斯克（Elon Musk）透露，SpaceX第一艘前往火星的星艦將在兩年內，即下一個地球—火星轉移窗口打開時發射。
馬斯克稱，這次飛行是不載人飛行，主要測試着陸火星的可行性。如果着陸順利，那SpaceX的首次載人火星飛行將在四年後進行。
“從那時起，飛行頻率將呈指數級增長，目標是在約20年內在火星上建成一座自給自足的城市。”馬斯克說。
然而，在馬斯克向外界描繪火星城市藍圖的同時，SpaceX的星艦開發卻遇到了阻礙。在今年6月成功進行星艦第四次試飛後，截至目前，SpaceX都未進行第五次星艦試飛，這已大大超出其預期的時間。
直到近日，SpaceX纔在官網披露了明確的發射時間。SpaceX表示，星艦第五次飛行測試可能最早將於10月13日啓動，但它強調，本次測試最終能否如期進行仍需等待美國聯邦航空管理局（FAA）批准。
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將嘗試“捕捉”超重型火箭
在第四次試飛時，SpaceX取得了前所未有的成功，星艦幾乎按照計劃跑完了全部流程。包括實現超重型火箭軟着陸，以及星艦飛船的再入、着陸點火和海上濺落。
而第五次試飛，SpaceX的主要目標是嘗試首次原位返回發射場並捕捉超重型火箭，以及又一次星艦再入和着陸點火，目標是讓星艦準確濺落在印度洋。
有行業人士向21世紀經濟報道記者表示，這次試飛最大的看點是“捕捉”超重型火箭。據悉，SpaceX計劃使用兩個巨大的機械臂在半空中接住超重型火箭的助推器，並將其送回位於德克薩斯州的發射基地。
這兩個機械臂長36米，高18米，它們通過發射塔底的超大型絞車系統驅動，可沿塔架上的軌道上下移動，同時通過液壓油缸的伸縮動作帶動機械臂實現打開和合攏。
用機械臂夾住火箭進行回收，這是SpaceX的創新之舉。通過這種回收方式，可以減少火箭部件在着陸時受到的衝擊和損傷，從而延長其使用壽命。同時，火箭部件可以在發射平臺進行燃料補給和小修後，實現快速連續發射，極大地提高了發射效率。
另外，傳統的火箭回收方法可能會導致火箭部件在海洋或陸地上硬着陸，造成環境污染。使用機械臂捕捉可以減少這種風險，使得回收過程更加環境友好。
上述行業人士表示，如果這種技術成功，它可能會徹底改變火箭回收的方式，使得火箭的重複使用更加高效和經濟，從而加速太空探索的步伐。
當然，這種回收方式的挑戰也比較大。它需要被回收航天器具有極高的控制精度，因爲機械臂需要在短時間內接近火箭並精準抓取。此外，實際操作環境可能更加複雜，會受到風力等因素的影響。
在試飛之前，SpaceX已經對超重型火箭、星艦飛船、星艦基地的發射和捕捉塔基礎設施進行了廣泛的軟硬件升級。
但要想成功完成“捕捉”，試飛過程中還必須滿足數千個來自火箭和發射臺的安全標準條件，這不僅需要超重型火箭和發射塔上的系統一切正常，同時還需要任務飛行指揮員手動指令的配合。
如果在助推器着陸點火之前指揮員未發出指令，或者自動檢測系統顯示超重型火箭或發射塔出現異常狀況，助推器都將默認進行着陸點火，並軟着陸於墨西哥灣。
另外值得一提的是，在第五次試飛之前，SpaceX對星艦飛船的隔熱罩進行了全面改造。SpaceX表示，技術人員花了12000多個小時更新整個熱防護系統，包括採用新一代隔熱片、備用燒蝕層等，這些改進的目標是讓星艦飛船能夠順利在印度洋進行軟着陸。
據美國國家航空航天局（NASA）官網，這次星艦試飛也備受NASA關注。NASA探索理事會代理副局長洛裏·格雷澤(Lori Glaze)表示，航天局非常期待此次飛行測試，這是因爲星艦未來會作爲着陸器在阿爾忒彌斯3號任務的執行過程中扮演至關重要的角色。
據悉，NASA的阿爾忒彌斯3號任務計劃於2026年實施，屆時兩名宇航員將搭乘星艦抵達月球，並在月球南極附近停留約一週的時間。
SpaceX和美國聯邦航空管理局“各執一詞”
目前，星艦的第五次試飛已經一切準備就緒，它在等待的，是美國聯邦航空管理局的批文。
事實上近幾個月，因爲星艦的發射時間問題，SpaceX同美國聯邦航空管理局產生了較爲激烈的矛盾，馬斯克前不久甚至在個人社交平臺上公開叫囂美國聯邦航空管理局局長邁克·惠特克(Mike Whitaker)“應該辭職”。
SpaceX原本計劃在今年9月中旬進行星艦的第五次試飛，然而美國聯邦航空管理局卻告知其在11月下旬以前不會批准此次飛行測試，這意味着SpaceX的計劃可能需要推遲近三個月。
對此，SpaceX直言延誤是由美國聯邦航空管理局審批效率低下所致。其甚至在官網發佈了一篇名爲(STARSHIPS ARE MEANT TO FLY（星艦本該飛翔）)的長文，其中寫道：“不幸的是，我們仍然陷於這樣的現實：辦理政府文件批准火箭發射的時間比設計和製造實際硬件的時間還要長”，“這種情況不應該發生，（因爲這會）直接威脅美國在太空領域的領先地位。”
9月下旬，美國聯邦航空管理局局長邁克·惠特克在一場聽證會上也解釋了決定推遲星艦試飛計劃的原因。他說，發射時間之所以被推遲，一是SpaceX未滿足獲得許可證的必要條件，“他們沒有明確自己是否在某些問題上違反了德克薩斯州和聯邦法律”。
二是SpaceX在火箭助推器回收方式上的創新，可能會導致其在重返大氣層時產生擾亂野生動物的音爆，因而聯邦航空管理局還需諮詢美國魚類和野生動物管理局的意見。
在聽證會當天晚些時候，SpaceX對邁克·惠特克提到的音爆分析問題做出了迴應。SpaceX解釋稱，其此前已向美國魚類和野生動物管理局提供了音爆分析，美國魚類和野生動物管理局也已確認星艦所產生的音爆不會對環境造成影響。
SpaceX認爲，儘管它們最近向美國聯邦航空管理局提供的分析顯示音爆區域略大，但由於並未產生新的危害可能，因而美國聯邦航空管理局本可以通過文書更新的方式來避免對本次星艦試飛的延期。
在最新的發射公告中，SpaceX也特意提到了音爆問題。其表示，“返航的超重型火箭將從超音速減速，會導致着陸區周圍區域出現音爆。一般來說，周圍區域的居民通常只會聽到短暫、雷鳴般的噪聲，天氣和距離返航地點等因素，決定了觀察者感受到的音爆強度。”
一位行業人士分析稱，從SpaceX的公告以及種種跡象來看，美國聯邦航空管理局可能做出了讓步。雖然仍不確定10月13日能否順利發射，但星艦第五次試飛的時間，肯定會比原先給出的最早11月下旬發射要提前。
獵鷹9號三次停飛
除了星艦的飛行測試受阻外，SpaceX的獵鷹9號火箭最近也十分不順，在三個月內接連遭到三次停飛。
今年7月11日，在一次發射任務中，SpaceX的一枚獵鷹9號火箭在升空約一小時後，火箭第二級未能重新點火，導致20顆星鏈衛星墜毀。這是獵鷹9號七年多來首次出現故障。第二天，SpaceX就被美國聯邦航空管理局停飛。
經調查，這次故障系推進劑液氧泄露所致。在停飛15天后，SpaceX恢復了獵鷹9號的飛行。
僅隔一個多月，8月28日，SpaceX在又一次例行星鏈任務中，獵鷹9號的一級助推器降落在回收船上後發生爆炸和傾倒，隨後落入海中。針對這次故障，美國聯邦航空管理局要求SpaceX停飛火箭並進行調查。這次調查時間很短暫，在停飛三天後，獵鷹9號就恢復了飛行。
然而距離第二次停飛不到一個月，9月23日，SpaceX的一枚獵鷹9號火箭在執行美國宇航局(NASA)宇航員任務時，火箭二級在將搭載宇航員的有效載荷送入目標軌道後，沒能正常點火分離，這導致火箭二級最終沒有落到目標區域。
對此，美國聯邦航空管理局表示，儘管這起故障沒有造成人員傷亡和財產損失，宇航員也安全抵達國際空間站並按計劃完成對接，但是，SpaceX在查清故障原因前需暫時停飛“獵鷹9”。
從前兩次復飛時間能看出，監管部門給予了SpaceX足夠的包容。比如首次停飛，SpaceX僅用兩週就向美國聯邦航空管理局提交了事故報告，並迅速獲准進行新一輪發射。第二次停飛與復飛之間的時間，更是僅隔三天。
雖然目前，獵鷹9號仍處於停飛狀態，但美國聯邦航空管理局在10月6日批准了獵鷹9號承擔歐洲航天局的赫拉小行星任務，因爲該任務的執行過程中，火箭第二級不會重返地球大氣層，由此公衆安全不會受到影響。
另一方面，SpaceX的發展過程，也證明了其在失敗中不斷成長的能力。有中國商業航天人士向記者表示，SpaceX的發展給整個行業帶來的最大價值，就是將一條荊棘小徑走成了康莊大道。
“首先，SpaceX證明了商業航天的可行性。其次，SpaceX證明了航天技術是可以迭代的。過去，航天行業對失敗是高度敏感的，但現在，大家通過SpaceX認識到，即使一次任務失敗，但只要帶來了價值那就沒問題。”該人士指出。
星艦第五次飛行之前，SpaceX在一篇文章中也提到，“隨着每次飛行都是基於前次經驗不斷改進，測試星艦各個方面的軟硬件，我們即將再次展示星艦完全和快速可重複使用設計的基本技術。通過繼續在飛行環境中推動我們的硬件，並儘可能安全和頻繁地進行測試，我們將迅速讓星艦投入使用，徹底改變人類進入太空的能力。”
