星舰第六飞虽已谢幕,但回放和解读并未落幕。
11月23日,SpaceX官方账号在X平台发布:S31精准软着陆印度洋溅落点的独家影像。▼
发射升空1小时05分,经过翻转机动和着陆点火,S31以垂直姿态平稳触及海面,高精度软着陆于南印度洋目标溅落点。具体坐标点南纬 18°7'4.44",东经 106°20’56.44”。
S31软着陆时间点标记为2024年11月19日23:05:24(国际标准时间);2024年11月20日7:05:24(北京时间)。星舰软着陆阶段,正值当地上午,天气晴好,这为提前设置在海面上的摄像机以及远处观察人员提供了绝佳拍摄条件,高清记录S31海上软着陆全过程。
第六飞测试重点之一,验证S31厘米级的高精度着陆能力。这一目标远高于星舰第五飞S30达到10米级的着陆精度。测试团队希望通过实测S31精准软着陆,进一步验证星舰高精度着陆能力,为第二代星舰尽早尝试原位捕获回收做准备。
▲第六飞后不久,马斯克发帖称:「我们会再进行一次星舰海面软着陆。如果进展顺利,SpaceX将尝试使用发射塔捕获星舰。」这意味着第七飞还会再验证一次星舰海面软着陆,测试效果达到预期后,将在第八飞首次尝试原位捕获星舰。
第六飞之前,马斯克曾表示,第七飞有可能率先尝试原位捕获星舰飞船。星舰基地总经理凯西·卢德斯表态则更为谨慎:「SpaceX内部目标是希望在6个月内实现捕获星舰。」也就是最迟会在2025年4月第八飞尝试捕获星舰。也可能更早,第1季度连续执行第七飞、第八飞。
最近,FAA终于批准SpaceX在德州星舰基地每年发射次数,从5次限额增加到25次。这为从明年开始德州星舰基地进行高频发射扫清最后障碍。事实上,SpaceX早就设定更大目标,早在2023年申请星舰发射计划:德州星舰基地25次/年,佛州39A发射位44次/年,佛州37B发射位76次/年。这意味着未来每年将常态化发射145次星舰。星舰航班化发射与回收,将从前所未见变成司空见惯。
根据第六飞遥测数据,专业星舰粉最新绘制并发布S31再入着陆阶段的关键指标数据,并以第六飞(IFT-6)S31与第五飞(IFT-5)S30作对照。三体引力波作具体分析解读如下:
▲Smoothed Speed(平滑速度变化)
两次飞行的速度衰减趋势非常相似,但IFT-6在3400-3600秒之间的速度略低,最终软着陆前的速度稍稍慢些。这表明IFT-6速度控制更平稳,减速系统(比如更大攻角飞行、翻转减速、气动控制、着陆点火)比IFT-5更优化,并最终降低了着陆时的冲击速度。
▲Smoothed Altitude(平滑高度变化)
IFT-5的高度下降速度更快,这意味着下降路径更陡峭,而IFT-6的高度下降相对平缓,表明再入策略更注重于控制下降速度。这是由于再入角度、气动减速策略以及翻转机动的小幅调整所致,从而延长了下降时间,提高了减速能力。
▲Smoothed Acceleration(平滑加速度变化)
IFT-5在再入末期表现出加速度的急剧变化,这是由于气动力或控制系统调整所致。IFT-6的加速度则表现为平稳的下降,表明其对下降过程的控制更好。
▲Kinetic Energy per Unit Mass(单位质量动能变化)
动能衰减的整体趋势一致,但IFT-6的曲线在3400秒后下降得稍快,最终到达海面的剩余动能更低。IFT-6更快地降低动能表明其再入和减速系统效率更高,应该是采用了更精准的姿态控制。
▲Potential Energy per Unit Mass(单位质量势能变化)
势能变化曲线基本一致,IFT-6在3500秒附近的下降略慢。势能衰减的滞后可能是由于再入路径略微拉平,延长了下降时间。这种策略可能降低了热负荷,提高了再入安全性。
▲Total Energy per Unit Mass(单位质量总能量变化)
两次飞行的总能量变化曲线几乎完全重合,表明总能量管理策略是一致的。总能量的减少趋势反映了从高能轨道状态(动能+势能)到着陆状态的逐步转化。但IFT-6更低的触地速度表明能量耗散可能更均匀。
▲Rate of KE Change per Unit Mass(单位质量动能变化速率)
IFT-6动能耗散速率曲线在3000-3400秒之间略微高于IFT-5,说明其动能在这一阶段的减速效果更好。IFT-6在接近3600秒时的动能变化速率达到极值,显示着陆前的减速更显著。更高的动能耗散速率表明IFT-6优化了气动控制和翻转减速过程,能量耗散更加集中。
▲Rate of PE Change per Unit Mass(单位质量势能变化速率)
IFT-6的势能变化速率曲线更平滑、更稳定,这表明在高度控制方面更为精确。
▲Rate of TE Change per Unit Mass(单位质量总能量变化速率)
IFT-6的总能量变化率更为平缓,表明再入过程对能量的控制更好,在总能量变化的管理上表现出更大的调控灵活性。这很可能是推力矢量控制以及着陆点火优化的结果。
结论就是,IFT-6的再入与着陆阶段表现更好,特别是更受控制和效率更高。再入期间能够长时间保持较高速度和能量水平,这使得着陆更平稳,并且减少对星舰飞船的热应力。IFT-5的再入过程显得比较突然,速度和高度的变化较快,这表明对下降的控制较弱。
IFT-6相较于IFT-5,显示了更高的减速效率和更精准的能量管理,体现了SpaceX在星舰再入和着陆技术上的持续改进,为不久的未来实现可靠的原位捕获回收操作奠定了基础。期待星舰迭代速度越来越快,进化程度越来越高,创新指数越来越猛。