SpaceX 將嘗試用發射塔「接住」Starship 的下級火箭
為了節省腳架的重量且加快重複利用的速度。
才剛實現了創新的「肚皮減速」,Musk 就已經迫不及待地丟出下一個瘋狂的想法了。這次的主角不是上級火箭的 Starship,而是下級火箭「Superheavy」—— 它對應著 Falcon 9 的下級火箭,一樣會在將 Starship 推進到一定高度後分離,然後返回地面,靠著自己引擎的推力著陸。不過和 Falcon 9 不同,在 Superheavy 上 Musk 拋出了用發射塔來「接住」的想法,可望降低火箭本身的重量,並且縮短整備的時間。
如果大家對 Falcon 9 的設計還熟悉的話,其火箭的尾部有著四片巨大的碳纖維著陸「腳」,在著陸前的最後一刻會張開,讓火箭能穩穩地立在著陸平台上。由於這是個 SpaceX 已經相當熟悉的技巧,原先的猜測是 Superheavy 應該也會沿用類似的設計,然而顯然要能撐住 SuperHeavy 如此巨大的機身所需的著陸腳想必也會相當可觀。但在稍早一個推特上的推文回覆中,Musk 提出了完全不一樣的想法,表示將使用發射塔上伸出的手臂,「抓住」 Superheavy 用來減速和控制儀態用的格柵翼,如此一來 Superheavy 會變成以格柵翼來「著陸」並支撐整個火箭的重量,而不以尾部著陸了。
乍看之下,這個想法可以說是異想天開,但並不是沒有其道理在。格柵翼在落回大氣的途中,將承受高超音速氣流的衝擊,因此它和 Superheavy 本體間,本來就需要極為牢固的連接,支撐住基本上已經沒有什麼油料的空火箭應該不是問題。同時,SpaceX 在 Falcon 9 上已經多次示範了精確著陸的能力,再加上預期 Superheavy 將能在空中懸停,因此並非不可能精確地落在某種手臂之中。只是確切手臂要如何設計,SpaceX 並沒有給出個參考來(下面是個粉絲的設計),或許他們自己也還在傷腦筋吧。
Took some inspiration from the Falcon 9's strongback and came up with this design for a Super Heavy Catcher.@elonmusk Would a mechanism like this work for catching Super Heavy boosters?@Erdayastronaut @NASASpaceflight @MarcusHouseGame pic.twitter.com/adjiRYEsQ9
— Corey (@C_Bass3d) January 2, 2021
如此最大的優勢,當然就是可以減去了著陸腳的重量,而且如同 Musk 所說的「最好的零件就是沒有零件」,這種以手臂抓取的方式可以降低萬一著陸腳開啟失敗的風險。但另一邊,這意味著 Superheavy 必需要在發射塔正旁邊「著陸」,如果整個環節有任何地方失敗的話,Superheavy 將在發射塔近旁爆炸,SpaceX 起碼要花數週乃至於數月來進行修復。想要實現的話,可是要真的很有把握不出錯才行啊!
在一點意外的小插曲後,SN9 已經在 2020 年最後幾天完成了加壓測試,一般預期本週內就能進行引擎點火測試,而最快下週,甚至本週末就能重複 SN8 的高空測試。這次當然是希望它能圓滿完成著陸,但就算再出什麼意外的話,SN10 已經在工廠中組裝完畢,隨時可以上場接替囉。
We’re going to try to catch the Super Heavy Booster with the launch tower arm, using the grid fins to take the load
— Elon Musk (@elonmusk) December 30, 2020