SpaceX 火箭爆炸原因確定:液態氧過冷成了固態

作者 | 發布日期 2016 年 11 月 07 日 7:39 | 分類 尖端科技 , 航太科技
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在經過整整兩個月之後,「矽谷鋼鐵人」Elon Musk 終於可以稍微鬆口氣了,因為 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 的一個電話採訪中首先發布,在採訪過程中,Elon Musk 還表示:

我非常吃驚,因為爆炸的原因在整個火箭歷史上是首次出現。

在採訪中,Musk 只對事故原因進行了籠統地描述:「這個問題主要由液氦、碳纖維複合材料、固態氧導致,由於溫度太低讓氧氣變成了固態。」

雖然看起來有點籠統,Musk 實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 火箭中儲存著大量液態氧。

之所以採用液態氧也是為了壓縮儲存體積,對於氧氣來說有兩個關鍵溫度:−182.962 °C,氧的沸點,液態與氣態臨界;−218.79 °C,氧的熔點,液態與固態臨界。

圖片來源:維基百科 https://commons.wikimedia.org/wiki/File:US_Navy_050323-N-0535P-047_A_Sailor_fills_aircraft_oxygen_tanks_with_liquid_oxygen_on_the_flight_deck_aboard_the_Nimitz-class_aircraft_carrier_USS_Harry_S._Truman_(CVN_75).jpg

(Source:維基百科

為了讓氧保持液態,就需要維持一個介於這兩個溫度之間的環境。但地球上並不存在如此「強勁」的空調,辦法只有一個——用更冷的東西來保溫。這也是為什麼 Falcon 9 內部還帶上了液氦。

氦的沸點和熔點分別為 −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的能力。這也應該就是最終原因:液氦控制不到位,讓氧氣在關鍵部位變成固體,最終釀成了爆炸。

在採訪中 Elon Musk 還表示,這一問題 SpaceX 的工程師已經進行了「復現」,的確能夠在相似的情況下讓事故再次發生。

不過雖然爆炸原因終於找到,SpaceX 目前已經承受了很多損失。NASA、國際海事衛星都取消或推遲了原定使用 Falcon 9 的發射任務,甚至轉向了SpaceX 其中一個競爭對手 Orbital ATK。

但 Elon Musk 和 SpaceX 仍保持樂觀態度,並且打算在今年 12 月中旬恢復 Falcon 9 的發射。

(本文由 愛范兒 授權轉載) 

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