航天史上体量最大运力最强火箭迎来首飞！发射审查长达500余天

北京时间2023年4月17日21:00至22:30，星舰S24/超级重型B7运载火箭将从德克萨斯州博卡奇卡星舰基地测试工位发射升空，执行星舰/超重型首次入轨发射工作。世界航天史上体量最大、运力最强的运载火箭终于迎来首飞。

美东时间4月14日晚些时候，美国联邦航空管理局（Federal Aviation Administration，FAA）宣布，已向太空探索技术公司（SpaceX）颁发发射许可证，以允许该公司的星舰/超重型运载火箭（或称星舰系统）于4月17日进行首次综合试飞。FAA表示，经过全面的许可证评估过程，FAA确定SpaceX符合所有安全、环境、政策、有效载荷、空域整合和财务责任（safety, environmental, policy, payload, airspace integration and financial responsibility）要求。该许可证有效期为五年，但是目前仅涵盖即将到来的发射。

在此之前，FAA花了500多天的时间审查了该申请，SpaceX在审查过程中多次修改了该申请。这是FAA在一次发射许可证申请上花费时间最长的一次。延长时间也是由于申请的复杂性和运载火箭的尺寸，这是有史以来申请商业发射许可证的体量最大的运载火箭，这给FAA审查该申请和处理其它许可证申请的可用资源带来了压力。

2022年6月，FAA结束了对博卡奇卡星舰发射的环境审查（environmental review），允许此类发射继续进行，但要求SpaceX采取超过75项缓解措施，以解决审查提出的担忧。这些缓解措施包括SpaceX在首次发射前需要做的事情，以及针对其它正在进行的活动和发射后或发生事故时需要做的事情。该机构尚未透露每一类缓解措施的数量。

FAA负责在商业太空运输发射和重返大气层操作期间保护公众，仔细分析了任务每个阶段的公共安全风险，并要求SpaceX减轻这些风险。FAA还将采取几项空域整合措施，使飞机远离受限空域，包括在发射准备过程中使用“触发器”（triggers），例如在火箭加注推进剂时，提醒飞机发射即将到来，以避开受限空域。FAA还将为发射制定所谓的“基于时间的程序”（time-based procedures），只改变那些直接受发射活动影响的飞机的路线，该机构针对佛罗里达州的发射也会这样做。

此次发射还将使用FAA的太空数据集成器（Space Data Integrator），该集成器从火箭上获取实时遥测数据，并在空域可以重新开放时向管制员发出提醒，可以最大限度地缩短发射需要关闭空域的时间。

星舰系统长120米，直径9米，起飞质量5000吨，起飞推力6700吨，其标准近地轨道（LEO）运力250吨，回收模式LEO运力150吨，500千米太阳同步轨道（SSO）运力超过100吨。

此次发射，星舰系统一级——超级重型的33台“猛禽”（Raptor）发动机将在飞行2分49秒后关闭，3秒后一二级分离。而后，超级重型将进行返回和着陆点火（boostback and landing burns），以便在墨西哥湾的水面上“着陆”，但不会被回收。

星舰系统二级将启动发动机至升空后9分20秒，这将使飞行器处于“接近轨道”（nearly orbital）的轨道上，在再入之前达到约235千米的峰值高度。最后，星舰系统二级将在升空约90分钟后溅落在夏威夷附近海域，与一级超级重型一样不进行回收。

对于星舰系统首飞，世界充满期待。不仅仅是因为这是有史以来体量最大、运力最强的运载火箭，更是因为该箭创造性地采用了性价比较高的不锈钢材料、液氧甲烷推进剂，并且全箭可回收复用，将实现前所未有的低发射成本，将使人类开发太空的规模提升一个量级，并为月球以远的星际开发提供现实可能。不过，由于新技术占比过高，星舰系统很可能需要经历多次失败才能实现成功发射，给新事物一点时间。

作者：大白高国