SpaceX 火箭爆炸很可能由故障支杆引起,马斯克称

钢制支杆在上升过程中断裂,该支杆用于固定高压氦气瓶,但如果不是因为软件故障,“龙”飞船本可以幸存

SpaceX 猎鹰 9 号火箭上个月在为 NASA 执行国际空间站补给任务时发射后不久解体,该公司首席执行官兼创始人埃隆·马斯克周一(7 月 20 日)表示,这很可能是由助推器上级内部的故障支杆引起的。

SpaceX 调查人员认为,6 月 28 日在向国际空间站发射期间猎鹰 9 号火箭爆炸的原因是,在上升过程中,固定高压氦气瓶的钢制支杆断裂。马斯克在电话会议上对记者表示,这种故障导致气瓶高速射向上级液氧罐顶部,造成快速的“超压事件”,摧毁了火箭。(马斯克表示,有点违反直觉的是,在发射过程中,浮力会随着重力加速度的增加而增加,这解释了为什么气瓶会向上移动。)

马斯克说,每次猎鹰 9 号发射都会携带数百根这样的支杆。两级火箭的两个级都装有许多瓶子,用于在低温下储存氦气。在飞行过程中,这种氦气流向发动机,在那里被加热;然后将该物质再循环到助推器的液氧和燃料箱,以对其进行再增压和结构稳定,从而补偿飞行过程中损失的燃料和氧化剂的体积。[猎鹰 9 号爆炸慢镜头(视频)]  


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这些大约 2 英尺长(0.6 米)的支杆将这些瓶子固定到位。每根支杆都经过认证,可承受约 10,000 磅(4,500 公斤)的力。马斯克说,根据爆炸发生的时间——升空后不到 3 分钟——有问题的支杆显然在不到 2,000 磅(900 公斤)的载荷下断裂。

“这不应该在这样的力水平下失效,”他说。支杆“似乎是制造不正确的,但从外部无法看出。”

SpaceX 从外部公司采购这些支杆,现在可能会更换供应商,马斯克补充道。此外,SpaceX 计划对每一根将要飞行的支杆进行单独测试和认证,以确保没有故障的支杆被装载到火箭上,他说。

马斯克说,对猎鹰 9 号火箭故障的评估是初步的,而不是最终的,他强调对事故的调查仍在进行中。

不过,他补充说,“目前,似乎没有任何其他解释可以解释得通。”

猎鹰 9 号于 6 月 28 日从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地发射升空,携带 SpaceX 的机器人“龙”飞船,执行该公司与空间站签订的第七次货物运输任务。SpaceX 与 NASA 签订了一份价值 16 亿美元的合同,至少要执行 12 次此类飞行;前六次任务均已完全成功。

爆炸没有摧毁“龙”飞船,飞船继续向任务控制中心发送数据,直到它消失在地平线上,马斯克说。该公司已从大西洋中回收了一些漂浮的“龙”飞船碎片,但飞船的大部分显然都位于海底。SpaceX 计划很快派遣一艘水下机器人前往推测的坠毁地点,以尝试找到该飞船。

马斯克补充说,如果“龙”飞船的机载软件能够允许在飞行早期部署降落伞,那么它几乎肯定会在事故中完好无损地幸存下来。(“龙”货运飞船在完成任务后会借助降落伞在海洋中溅落。[SpaceX 的火箭和宇宙飞船(照片)])

马斯克说:“这可能是最令人难过的事情,那就是,如果只是稍微不同的软件,“龙”飞船就能成功,”他补充说,这样的软件将在下一次货运任务之前安装到位。

然而,下一次飞行何时进行目前尚不清楚。马斯克说,下一次 SpaceX 发射最早将在 9 月进行,他不太确定该公司恢复飞行时将携带什么有效载荷。

马斯克补充说,事故造成的延误和飞行频率降低可能会最终使 SpaceX 损失数亿美元。此外,对猎鹰 9 号的持续关注可能会将该公司备受期待的巨型猎鹰重型助推器的首次飞行推迟到最早 2016 年春季。

SpaceX 还在开发载人版的“龙”飞船,NASA 将使用它(以及波音公司的 CST-100 飞船)将宇航员往返国际空间站。马斯克说,载人版“龙”飞船配备了逃逸系统,可以在发射紧急情况下将飞船脱离险境,它本可以幸免于 6 月 28 日的事故,他还补充说,他不认为载人航天器的开发会受到任何延误。(NASA 希望两家私营宇航员出租车公司能在 2017 年之前投入运营。)

6 月 28 日猎鹰 9 号的爆炸是不到一年内第三次机器人货运任务飞往空间站失败。2014 年 10 月,轨道 ATK 公司的安塔瑞斯火箭在升空后几秒钟爆炸,结束了该公司根据一项价值 19 亿美元的合同为 NASA 执行的第三次补给任务。5 月,俄罗斯的 “进步 59”号飞船 在未到达空间站的情况下坠回地球,成为其联盟号火箭第三级问题的受害者。

埃隆·马斯克说:“这些故障模式中的每一种都截然不同。” “这只是表明——火箭从根本上来说是一件困难的事情。”

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Mike Wall has been writing for Space.com since 2010. His book about the search for alien life, “Out There,” was published on Nov. 13, 2018. Before becoming a science writer, Michael worked as a herpetologist and wildlife biologist. He has a Ph.D. in evolutionary biology from the University of Sydney, Australia, a bachelor’s degree from the University of Arizona, and a graduate certificate in science writing from the University of California, Santa Cruz.

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