SpaceX 星艦 40 號回收過程大公開:點解運返德州要幾個月?

SpaceX 星艦 40 號(Starship 40)喺 7 月 24 日發射後,成為首部完整濺落印度洋嘅星艦。雖然火箭飛天只係用咗 65 分鐘,但回收運返德州總部卻需要數個月。本文詳細拆解打撈過程、半潛船運輸原理,以及對未來星艦發展嘅重要影響。

SpaceX 星艦 40 號回收過程大公開:點解運返德州要幾個月?
SpaceX 星艦 40 號回收過程大公開:點解運返德州要幾個月?

SpaceX 星艦 40 號完整濺落印度洋,打撈運返德州需時數月

9月8日有多間媒體報導,太空探索技術公司(SpaceX)嘅星艦 40 號(Starship 40)正在進行漫長嘅海上回程之旅。呢枚火箭喺今年 7 月 24 日由德州南部嘅星港(Starbase)發射,完成大約 65 分鐘嘅亞軌道飛行後,奇蹟般完整濺落喺印度洋。相比起火箭升空時候嘅極速,佢回程嘅速度就緩慢得多,預計需要數個月時間先可以運返德州總部。呢次係星艦計劃以來,首次有上級火箭(Upper stage)能夠喺濺落後保持完整,為工程師提供極具價值嘅實體研究數據。

星艦 40 號嘅任務與濺落奇蹟

星艦 40 號嘅主要任務係測試酬載部署系統。喺 7 月 24 日嘅發射過程中,火箭成功部署咗 20 枚星鏈(Starlink)V3 衛星。不過,呢次屬於亞軌道測試任務,並非實質嘅商業衛星發射。按照原定計劃,呢啲衛星喺短暫連接 SpaceX 網絡後,大約 20 分鐘後就會再入大氣層並燒毀,呢個結果完全符合預期。

最令人意外嘅係星艦 40 號本身嘅狀態。以往嘅星艦上級火箭喺再入大氣層時,通常會因為極高嘅溫度同壓力而解體或者燒毀。但係星艦 40 號卻成功承受住再入大氣層嘅考驗,並且喺印度洋海面保持完整。雖然佢好大機會已經無法再次投入使用,但對於工程師嚟講,能夠打撈返一整枚實體火箭進行詳細檢查,絕對比單靠遙測數據或者打撈零碎殘骸來得更有價值。呢個突破標誌住 SpaceX 喺研發完全可重複使用發射系統嘅道路上邁出重要一步。

海上打撈過程:點樣將 171 呎高嘅火箭搬上船?

要將高達 171 呎(約 52 米)嘅龐然大物由印度洋運返德州,係一項極具挑戰性嘅龐大工程。星艦 40 號喺海面漂浮咗大約 24 日之後,SpaceX 嘅回收團隊先開始採取行動。第一步係將火箭拖到水質較為平靜嘅水域。諾曼遊騎兵號(Normand Ranger)拖船將星艦 40 號由濺落點拖到澳洲屬地聖誕島(Christmas Island)附近。

隨後,長達 710 呎(約 216 米)嘅福爾特號(Forte)半潛船(Semi-submersible transport ship)到場接手。打撈團隊利用繩索將星艦上級火箭固定喺福爾特號旁邊。接著,福爾特號開始向壓艙水箱注水,令貨運甲板潛入水面之下。工作人員小心翼翼地將火箭對準甲板上方特製嘅支架。當位置確認無誤後,福爾特號就排出壓艙水,船身慢慢上浮,將星艦 40 號穩穩托起並固定喺甲板上。

航運專家兼歷史教授薩爾·梅科利亞諾(Sal Mercogliano)喺佢嘅 YouTube 頻道指出,雖然用半潛船運載火箭可能係破天荒第一次,但呢種操作喺航運界其實非常普遍。佢解釋,半潛船每日都會運載各種大型物件,例如駁船、起重機甚至其他船隻,所以技術上相當成熟。

漫長嘅回程之旅:點解需要咁長時間?

火箭上船之後,就進入真正漫長嘅回程階段。SpaceX 未有公開福爾特號嘅確實航線,但表明呢趟旅程需要「數個月」時間。根據船舶追蹤數據顯示,福爾特號預計會喺 10 月 8 日抵達德州布朗斯維爾港(Port of Brownsville)。梅科利亞諾教授分析,船隻向西行駛嘅航向,意味住佢好可能會繞過非洲南部嘅好望角(Cape of Good Hope)。

點解唔可以快啲?首先,半潛船嘅設計本來就唔係為咗高速航行,而係為咗運載超重、超大嘅貨物,航行速度相對較慢。其次,海面風浪同天氣變化都會影響航速,為咗確保星艦 40 號喺運輸途中唔會受到二次損壞,船隻必須保持平穩航行。由聖誕島附近計起,全程超過 12,400 英里,確實需要相當長嘅時間先可以抵達目的地。

實體數據對未來航天發展嘅重要性

星艦 40 號嘅實體回收,對 SpaceX 未來嘅技術發展有深遠影響。工程師最關注嘅其中一個部分,就係隔熱罩(Heatshield)。星艦喺再入大氣層時,需要承受極端嘅高溫,隔熱罩嘅表現直接關係到火箭能否安全返回地球。透過檢查星艦 40 號嘅隔熱罩,工程師已經收集到實物樣本,並獲得「至關重要嘅見解」,了解火箭喺真實環境下嘅損耗情況。呢啲數據將幫助 SpaceX 改進未來星艦嘅設計。

此外,呢次回收亦影響到 SpaceX 嘅「機械臂捕捉」(Tower catch)計劃。SpaceX 嘅最終目標,係讓星艦發射後能夠直接返回星港發射塔,由機械臂半空接住,以實現快速重複使用。超重型助推器(Super Heavy booster)已經成功示範過塔架捕捉,但星艦上級火箭由於體積更大、空氣動力學特性更複雜,需要展現出極高嘅控制力同對準能力先可以進行。

埃隆·馬斯克(Elon Musk)曾喺 8 月份嘅投資者更新中提到,假設獲得監管機構批准,公司會嘗試喺下一次飛行中用發射塔捕捉星艦。不過佢其後喺社交平台 X(前稱 Twitter)上修正言論,表示塔架捕捉嘅嘗試更大機會要等幾個月後先會進行。星艦 40 號帶返嚟嘅實戰數據,將會係決定何時進行塔架捕捉嘅關鍵因素。

航天知識小百科:星艦計劃長遠目標

SpaceX 一直將火箭發射視為類似軟件更新嘅過程,每一次飛行都會收集數據並應用於下一個版本。即將於 2026 年 9 月發射嘅星艦第 14 次試飛(Flight 14),將會應用之前歷次飛行嘅關鍵經驗。

長遠嚟講,星艦嘅設計目標係能夠運載多達 100 人進行星際任務。同時,星艦亦被選為美國太空總署(NASA)阿提米絲(Artemis)計劃嘅人類登陸系統,預計會喺 2028 年初協助太空人重返月球。為咗支持呢個宏大目標,SpaceX 最近更投資 1,000 億美元,將路易斯安那州嘅沼澤地改造成類似甘迺迪航天中心嘅專屬發射場。

總結

星艦 40 號嘅回收過程,向大眾展示咗航天工程嘅複雜性。火箭發射升空只係整個任務嘅一部分,後續嘅海上打撈、半潛船運輸以及實體數據分析,同樣係龐大且耗時嘅工程。雖然運返德州需要數個月時間,但星艦 40 號帶返嚟嘅隔熱罩同結構數據,將為未來嘅星艦設計提供無可取代嘅實質參考。隨住技術不斷成熟,完全可重複使用嘅太空運輸系統距離實現又邁進咗一步。