歷史首次!SpaceX 火箭爆炸竟是因?yàn)橐簯B(tài)氧過(guò)冷成了固態(tài)
在經(jīng)過(guò)整整兩個(gè)月之后,“硅谷鋼鐵俠”Elon Musk 終于可以稍微松口氣了,因?yàn)?SpaceX 正式宣布——我們找到了 Falcon 9 火箭爆炸的原因。
這一消息由 Elon Musk 在 CNBC 的一個(gè)電話采訪中首先發(fā)布,在采訪過(guò)程中,Elon Musk 還表示:
我非常吃驚,因?yàn)楸ǖ脑蛟谡麄€(gè)火箭歷史上是首次出現(xiàn)。
在采訪中,Musk 只對(duì)事故原因進(jìn)行了籠統(tǒng)地描述:“這個(gè)問(wèn)題主要由液氦、碳纖維復(fù)合材料、固態(tài)氧導(dǎo)致,由于溫度太低讓氧氣變成了固態(tài)。”
雖然看起來(lái)有點(diǎn)籠統(tǒng),Musk 實(shí)際將爆炸原因基本解釋清楚。目前 SpaceX 使用的 Falcon 9 Full Thrust 火箭燃料組合為“液氧 + RP-1 航空煤油”,這也意味著 Falcon 9 火箭中儲(chǔ)存著大量液態(tài)氧。
之所以采用液態(tài)氧也是為了壓縮儲(chǔ)存體積,對(duì)于氧氣來(lái)說(shuō)有兩個(gè)關(guān)鍵溫度:−182.962 °C,氧的沸點(diǎn),液態(tài)與氣態(tài)臨界;−218.79 °C,氧的熔點(diǎn),液態(tài)與固態(tài)臨界。
(Source:維基百科)
為了讓氧保持液態(tài),就需要維持一個(gè)介于這兩個(gè)溫度之間的環(huán)境。但地球上并不存在如此“強(qiáng)勁”的空調(diào),辦法只有一個(gè)——用更冷的東西來(lái)保溫。這也是為什么 Falcon 9 內(nèi)部還帶上了液氦。
氦的沸點(diǎn)和熔點(diǎn)分別為 −268.928 °C、−272.20 °C,完全能夠提供液氧所需的保溫能力,但液氦同樣也擁有讓氧變成固態(tài)的能力。這也應(yīng)該就是最終原因:液氦控制不到位,讓氧氣在關(guān)鍵部位變成固體,最終釀成了爆炸。
在采訪中 Elon Musk 還表示,這一問(wèn)題 SpaceX 的工程師已經(jīng)進(jìn)行了“復(fù)現(xiàn)”,的確能夠在相似的情況下讓事故再次發(fā)生。
不過(guò)雖然爆炸原因終于找到,SpaceX 目前已經(jīng)承受了很多損失。NASA、國(guó)際海事衛(wèi)星都取消或推遲了原定使用 Falcon 9 的發(fā)射任務(wù),甚至轉(zhuǎn)向了SpaceX 其中一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手 Orbital ATK。
但 Elon Musk 和 SpaceX 仍保持樂(lè)觀態(tài)度,并且打算在今年 12 月中旬恢復(fù) Falcon 9 的發(fā)射。