飞向火星中的爆炸！依然是人类航天历史的里程碑

作者：琥珀风筝平台：陌上美国

虽然在家会跟娃吹当年读书就是靠物理、数学横扫的，但是实际上咱现在牛顿三定律忘光、数位长了还能少写0或者小数点放错位置，武功全废了。

不过这不妨碍看到星舰这样的工程，振奋人心之余，一边重温儿时的物理梦，一边写下此文。

01. 火箭历史

如果我们从一个5英尺9英寸（1.75米）平均身高的美国男子出发，增高十余倍，就成了2021年7月将前首富杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）运送到太空边缘的火箭新谢泼德（New Shepard）的高度，61英尺（18.6米），大约有五层楼高。这款火箭没有足够大的发动机或足够多的燃料，不能将自身推入地球轨道。

为大众熟悉的SpaceX公司的猎鹰9号（Falcon 9）火箭有230英尺（70米），相当于24层楼高。它在2020年5月，实现人类首度发射由民间私企主导的载人太空飞船的壮举。

大家对发射的画面应该依然记忆犹新，当时我们清晰地看到，箭体因液氧煤油发动机进入发射准备状态，被大量雾气笼罩。这是液体燃料从低温状态转移到高温箭体之后，造成周边空气凝结，加上温度较低的液态氧注入后，产生沸腾现象，也会排出大量的冷凝水蒸气气体。

而由冯布劳恩主设的土星5号（Saturn V），雄踞了拥有人类历史上最强大的发动机的火箭的位置50多年。为阿波罗计划提供动力的土星5号比猎鹰9号大约又高了100英尺，达到363英尺（110.6米）。他们提供额外的推力，推动宇宙飞船越过地球轨道驶向月球。

那时候连台式计算机都没有出现，但是不妨碍科学家和工程师们用纸和笔，踏向星辰大海的征程。

记得在SpaceX的猎鹰9号成功飞向太空之余，有些声音则在质疑，这并没有突破前苏火箭的动力记录。

别急。

2017年，美国宇航局（NASA）启动一项名为阿尔忒弥斯（Artemis）的新计划，要建造一个绕月运行的空间站，并在月球南极表面建立一个永久性的人类驻地。最终，NASA希望在那里开采资源，将宇航员送上火星。美国宇航局的强大的火箭SLS，当前迭代称为Block 1亮相了。它比自由女神像更高，322英尺（101.2米），约30层楼的高度。

作为Artemis项目的主要合作方，SpaceX公司的星舰（Starship）及其超重型助推器（Super Heavy Booster）也开始伫立在德克萨斯州博卡·奇卡（Boca Chica）的海岸线，由那里的SpaceX基地进行开发和测试。

这成为人类有史以来最为强劲的火箭，高达394英尺（120米），体积空间一万立方米，移动轨道运载能力是土星5号的2.5倍。两个主要部分，下端的超级重型推进器和上端的星舰飞船，都将被设计为可重复使用，能够飞回地球进行软着陆。SpaceX的猎鹰9号火箭数十次任务执行中，已经把这种设计稳定成常规操作。

02. 星舰登月和火星第一步

星舰需要首先完成成功进入太空轨道的发射，这是火箭能够载人飞行或登陆月球之前的关键试飞。

而今天的发射就是星舰第一次飞船和推进器两部完整组合，朝这个方向的首度实验。之前我们多次看到的只是星舰飞船部分的原型机SN系列的测试，一直爆炸到SN15才完成了星舰的第一次无爆炸的高空测试。

今天，从SpaceX发射控制台内部的声音就能察觉，大家是一路欢呼的。因为这意味着第一个胜利圆满取得，星舰在首场试飞中，成功实现了不破坏发射塔，以看似不同的方式离开地面的主要目标，干净地升空；并且在失去控制之前，达到了最大空气动力压力的临界发射点。

不过由于设计原因，SpaceX建的发射台位置偏低，导致发射台下面的混凝土都被炸裂喷出，巨大的喷射能量带来的风沙走石，让SpaceX发射基地西边停车场的一辆车都被击到报废。

根据SpaceX公司在其网站上发布的信息，该次试飞最佳预期目标是，星舰飞船能够飞行大约90分钟。

并期望星舰飞船飞入距地球至少90英里（150 公里）的太空，然后再返回大气层，并坠入夏威夷附近的太平洋。

不过恰如伊隆·马斯克（Elon Musk）谈到的那样，“该火箭有上百万种失败的可能，” 星舰在发射几分钟后爆炸。

飞行不到四分钟后，星舰飞船未能按照设计与下面的超重型火箭成功分离，组合飞行器发生颠簸翻滚，终于爆炸。

这次该两级火箭飞船未能飞过23英里（37公里）的高度，这距离太空边缘还不到一半行程。

从视频来看，当时发动机有6个都未能点火成功，包括最内环的2个。被认为是可能导致爆炸的重要原因。

不过美国美国航空航天学会（American Institute of Aeronautics and Astronautics, AIAA）第一时间发表致电，祝贺了SpaceX团队今天的星舰飞船试飞，称这次飞行为“一个重要的里程碑，将从工程数据中学到很多东西”。并称很高兴看到商业航天发射公司推动该行业向月球和火星迈进，“突破界限将带来成功”。