3月11日消息,全球顶尖航天公司SpaceX今年开局异常不顺,技术故障与任务延误频发。SpaceX最近一次发射延误涉及美国国家航空航天局(NASA)的宇宙演化观测任务SPHEREx。原定2月28日的发射窗口因火箭与载荷集成过程中出现了一系列问题,最终定于当地时间周一夜间发射,这意味着任务已被推迟近两周。
猎鹰9号火箭的一级助推器最近也是问题频发。上周,一枚猎鹰9号火箭成功将约24颗星链卫星送入近地轨道,但其中一台发动机在火箭上升过程中发生燃料泄漏,虽未影响卫星入轨,但一级助推器返航降落在无人船甲板时起火倾覆。这一情况与去年8月份的事故相似,当时猎鹰9号火箭发动机舱内发生火灾。此前猎鹰9号火箭一级助推器曾保持近三年成功着陆纪录,但在最近六个月内连续两次出现问题。
此外,猎鹰9号火箭上面级也屡次发生故障。2月1日的星链发射任务中,火箭上面级离轨点火失败,残骸坠落在波兰西部造成财产损失,所幸无人受伤。这是六个月内第三次出现类似问题。
而最引人关注的,莫过于SpaceX的星舰连续两次试飞失败。尽管超级重型助推器在今年1月份和3月份的两次试飞中表现正常,安全返回发射场,但星舰本体两次在飞行中发生剧烈爆炸。事故都是因为星舰发动机均发生火灾,导致飞船在空中解体,燃烧的碎片如雨点般散落在巴哈马群岛及周边海域。空中交通管制部门被迫调整或推迟数十架商业航班。
辉煌下的暗流涌动
尽管事故频发,SpaceX仍然维持着史无前例的发射节奏。
纵观上述故障,唯一造成有效载荷损失的是2024年7月的一次星链发射任务。在此之前,猎鹰9号火箭已经近十年未发生有效载荷损失。从客户交付角度来看,SpaceX依然保持着极高的可靠性。
若SPHEREx任务按计划于当地时间周一晚间顺利升空,这将是SpaceX今年进行的第27次发射,超过全球其他航天机构的发射次数总和(总计19次)。
SpaceX在美国的老牌竞争对手联合发射联盟(ULA)今年尚未完成1次发射,实际上已经156天没有开展发射任务。同期SpaceX已经完成64次猎鹰9号火箭发射。换句话说,尽管SpaceX遇到一些技术问题,但仍然远远领先于竞争对手。
这些失败短期内也不会影响SpaceX在全球的主导地位。 SpaceX依然是西方世界唯一具备载人发射能力的航天公司,并且仍然是NASA主要的科学任务发射承包商。在联合发射联盟的火神号(Vulcan)火箭获得认证之前,猎鹰9号火箭仍然是美国军方发射大型载荷的唯一供应商。SpaceX还拥有500万用户的全球卫星互联网,而且用户数量仍在快速增长。
尽管如此,这些失败可能显现出SpaceX目前面临的一些挑战。
问题根源何在
若非身在其中,很难准确指出这些技术问题的具体成因。但最主要的因素可能是SpaceX不断加速推进任务的同时,承受着越来越复杂的任务挑战。
SpaceX在2024年的发射次数已超过任何机构的历史纪录。猎鹰9号火箭去年完成132次发射任务,相当于NASA航天飞机在30年内的总任务量135次。
与此同时,公司正从猎鹰9号火箭和龙飞船项目抽离精锐团队调往星舰,推动这个雄心勃勃的项目尽快落地。也就是说,SpaceX 正在同时操控多个高难度项目,管理层不断向团队设定更高目标,施加更多压力。
据多方消息透露,在今年1月16日的星舰发射失败后,工程团队承受巨大压力,公司上层要求必须迅速找出导致星舰本体“谐波共振”问题的原因,并尽快修复。
星舰本质上仍是一个试验性系统,是迄今为止体积最大推力最强的火箭。今年1月份的试飞失败后,团队要在短短七周内完成故障分析、硬件改造与再发射准备。
外界也在讨论SpaceX创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)在公司管理中的角色。有人认为,他最近在美国总统大选、监管政府效率部门的诸多事务、过度的社交媒体活动等方面投入过多精力,甚至频繁与美国参议员发生争执,可能已分散了对SpaceX的注意力。毫无疑问,过去半年甚至更长时间里,马斯克的关注点已经不止是SpaceX。
然而,SpaceX内部依然有强大的领导团队,工程副总裁马克·琼科萨(Mark Juncosa)等得力干将仍能确保公司正常运转。SpaceX自成立以来就以高压、高速推进的文化著称,近期问题可能并非马斯克缺席所致,而是公司自身激进文化埋下的隐患。
在商业航天的极限速度下,SpaceX可能已经触及商业航天的速度极限。当一年发射150次火箭,并每周生产两个上面级时,就难以避免细节疏漏。而且SpaceX还要运营7000多颗星链卫星、定期执行载人任务,并开发星舰这种前所未有的火箭系统。
近期的失败,或许正暴露出SpaceX运营体系中的隐患。
可能影响
目前为止,这些失败尚未造成人员伤亡。但航天仍然是一项高风险的事业。例如,猎鹰9号火箭上面级的坠落残骸可能会掉到波兰居民区,而如果载人任务中上面级过早失效,后果将更为严重。
星链也存在风险。最近有传闻称,星链卫星曾多次与近地轨道物体险些相撞。如果轨道碎片继续增加,后果将是灾难性的。
尽管猎鹰9号火箭尚未因这些问题放缓发射节奏,但NASA的载人航天计划目前高度依赖这枚火箭,SpaceX必须确保安全稳定运行,否则整个西方的航天计划都将受到影响。
至于星舰,近期失败无疑是重大挫折。SpaceX需要彻底解决设计缺陷,否则再次试飞的时间可能推迟到今年夏天。如果第三次试飞再度失败,后果也会极为严重。
星舰的问题会导致NASA 的阿尔忒弥斯登月计划继续延误。今年2月底马斯克已经透露,关键的在轨加注燃料测试今年不会进行。这一测试对登月任务至关重要,推迟基本上意味着 NASA于2027年登月的目标无法实现。
火星仍在远方,等待SpaceX先解决地球上的红色警示。