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航天火箭爆炸:向走在最前面的探索者致敬

发布时间:2019-05-21 21:01:56

有可能是“低级错误”导致的发射失败
 
好在,这次事故中没有人员伤亡。爆炸发生后,人们最关心的问题莫过于“为什么会爆炸”。
 
事实上,SpaceX也在第一时间给出了造成此次爆炸事故的初步原因——在推进剂填充操作时发生的问题。埃隆·马斯克在社交网站上发文称,“‘猎鹰9号’是在推进剂填充操作时发生的事故。起因应该是火箭上面级的氧气罐出现了故障,但具体原因仍不清楚。我们会尽快查明原因。”
 
在接受中国青年报·中青在线记者采访时,中国航天科技集团五院研究员庞之浩说,在造成发射失败的分系统故障中,动力装置系统占了首位;其次是控制系统;然后则是结构系统。本次“猎鹰9号”的爆炸是在火箭加注燃料时发生的,这在火箭故障中不多见,可能是源于“低级错误”,属于动力系统或控制系统故障。
 
庞之浩推测,有以下几种可能:其一是氧箱压力过大。他说,这次火箭爆炸是从火箭二级氧箱加注燃料时开始出现异常。去年6月“猎鹰9号”发射时爆炸,是因为二级氧箱氦气瓶支架强度不够,折断后氦气泄漏,氧箱压力过大,氧箱撕裂,导致爆炸。这次爆炸有可能是重蹈覆辙。
 
其二则很可能是因为低层次错误,即程序控制出现了错误。庞之浩推测,本应该启动测试一级,结果启动了二级程序,二级点火了,但整个系统处于非起飞的系留牵制状态,飞不走就只能爆炸,再引发一级爆炸。他说,任何误操作和程序混乱都可能导致二级点火。
 
第三种可能即是生产过程中带来的缺陷。庞之浩认为,运载火箭在生产过程中,如果质量控制不严,会致使产品内部存在缺陷,如暗伤、多余物等,这些缺陷对火箭来说都是致命问题。比如,欧洲“阿里安”火箭,就曾因发动机有多余物而导致发射时爆炸。
 
在庞之浩看来,这很可能也是“猎鹰9号”发射故障的原因。例如,火箭支臂上的燃料输送管破裂导致燃料溢出,加上支臂或箭上燃料接口电气设备点燃的可能性较大。外部爆燃击穿二级燃料箱,引爆后破坏一级引爆,同时整流罩与卫星落地引爆胼燃料。
 
第四种可能是元器件质量不稳定。曾经,俄罗斯火箭在加注燃料时,因传感器故障燃料加注多了,从而导致发射时爆炸。“猎鹰9号”出现故障也可能是这方面的原因——SpaceX公司为了降低成本,采用低成本采购,用便宜许多的工业级元器件替代成本高昂的宇航级元器件。
 
当然,也不排除发射流程存在问题的可能。庞之浩说,SpaceX公司的发射操作原则是显著地减少操作人员以及在发射场消耗的时间,目的是在发射“猎鹰9号”火箭时操作既简单又高效,并具有较高的成本效率。其标称的发射操作时间为16天(从火箭运抵发射场开始)。然而,过于简化流程,降低成本,势必增加风险。
 
庞之浩表示,此次爆炸给商业航天公司一个教训,即应在低成本和高可靠性之间寻找更好的平衡点,最好留有一定的富余,加有一定保险。
 
探索太空有风险,多次成功也不能表明次次成功
 
这次爆炸事件中,火箭上所搭载的AMOS-6卫星,恰好是Facebook互联网工程的重要组成部分。按照Facebook创始人扎克伯格此前在社交网站上的说法,他原本想利用卫星的服务,为撒哈拉沙漠地区的非洲人民提供无线网络连接,这也是他世界无线网计划中的重要一环。
 
发生爆炸时,扎克伯格正在非洲,他对火箭爆炸并损坏卫星的消息“深感失望”。
 
然而,航天发射的成功或失败,却不以这位互联网大佬的个人情绪而转移。翻阅人类太空探索史,很容易就能发现,失败这个字眼尽管并不让人喜欢,但确实真实地存在着,而且其比例还不小。
 
即便是美国,这样成熟的、先进的航天强家,失败同样不可避免。美国阿波罗计划曾发生两次灾难性事故,一次是阿波罗一号飞船在地面训练时,舱内的纯氧产生剧烈燃烧,航天员遇难;另一次是阿波罗13号飞船的氧气罐由于搅拌发生爆炸,导致整个任务失败。
 
“探索太空是需要付出一定代价的,多次成功也不能表明次次成功。”庞之浩接受中国青年报·中青在线记者采访时说,几乎所有发射运载火箭的国家都有过失败的教训。面对火箭发射失利时,应该保持理性的态度,毕竟,航天是一个高风险的事业,尽管航天人会尽最大努力将风险降到最低,但仍不能排除事故发生的可能,因此,当意外发生时,他还希望大家能够理解。
 
从另一个角度来看,有时,失败的确是成功之母。以探月为例,截至2014年,世界上共进行了129次月球探测活动,其成功率仅有51%。但几乎没有人会认为,那49%的失败尝试都是没有意义的。
 
一个真实的故事流传颇广:美国没能把阿波罗13号送上月球,3位宇航员在太空中经历了缺少电力、饮用水等问题,但仍然成功返回了地球,还被美国人称之为“辉煌的失败”。毕竟,这正是科学路上必须积累的教训。


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