为什么Starship第一次测试失败了？

星舰之所以第一次测试失败，或许是因为自身的实力。几秒钟之内，他的身下就被挖出了一个3米多深的洞，钢筋混凝土碎片向四面八方抛出，绵延数公里。这不仅会损坏航天港的一些基础设施，还会导致发动机跳动。但为什么SpaceX 没有像拜科努尔那样给Starship 提供出口呢？毕竟，如果没有气体出口，Starship 将如何起飞和着陆呢？

星舰发射所产生的云对其未来来说可能比表面上更重要

组装好的星舰首次发射失败后，发射台严重受损的照片在网上流传。 33台一级火箭发动机烧毁了一个数米宽的陨石坑。尽管“出发凳子”（图）下面有一层厚度超过一米的钢筋混凝土，就耐火性能而言，这是最高的。

不少业内评论人士指出，升空后不久发生故障的三台猛禽发动机位于火箭底部的同一侧、同一区域。几乎可以肯定，它们在发射过程中遭受了某种损坏，并且没有“同时且意外地”失败。同样的损坏——，包括发射台上的混凝土碎片造成的损坏——，可能会导致整个发射失败。

然而，这些是最明显、最有说服力的结论。如您所知，Starbase（SpaceX 称其位于博卡奇卡的发射场）是一块钢板，将放置在星舰发射的“凳子”下方，并用大量泵送的水进行冷却。我只是在四月发布—— 之前没有时间把它写下来，我没有足够的时间。

博卡奇卡的一个废弃的发射台。通常情况下，发射过程中的碎片会以低角度传播，但喷气式飞机的非凡动力和星舰起飞“凳子”的弹跳使得碎片很可能会击中星舰本身。

这种炉子可以承受注气加热。也就是说，发射过程中不会出现一定的散射，这将大大简化未来的飞行。当然，如果炉子有煤气出口就方便了，就像拜科努尔那样。鉴于博卡奇卡靠近地下水，此类天然气出口需要“大量”建造在地表以上，这需要数月的建设时间和大量资金。然而，这些都是可以解决的问题。

然而，值得更仔细地观察情况。在地球以外的天体上有可能解决这种问题吗？毕竟，他们也会在那里。解决方案仍然完全未知。

阿耳忒弥斯的使命面临危险吗？闪回：NASA 计划在未来几年内使用Starship 正式登陆月球。诚然，美国宇航局尚未制定登月宇航服的标准，因此目前看来不太可能。阿波罗时代用于登陆月球的太空服太旧了，并且存在各种问题，例如膝盖不能正常弯曲。如果没有新的宇航服，即使到2024 年所有其他系统都准备就绪（这也几乎令人难以置信），它也将无法着陆。

但很明显，星舰必须在未来几年内登陆月球。正是在这里，他“抓到”的耐热混凝土发射台的照片开始变得非常重要。

事实上，在使用阿波罗登月舱时，火箭发动机就已经出现了“挖掉着陆点”的问题。据估计，每次着陆都会抬升1.7 立方米的月球风化层。尽管它重达数吨，但看起来只是一块灰尘。

这意味着着陆时升起的土壤质量仅与登陆舰的质量和登陆发动机的推力成正比。阿波罗登陆器的质量只有15吨。此外，该模块在与卫星联系之前燃烧了大部分燃料，从而导致月球着陆次数减少。发动机推力仅为45 千瓦（着陆时推力的一小部分）。

目前，Starship计划以17层的结构登陆月球。着陆推力将是阿波罗着陆器的几十倍。登月期间，仅其真空发动机就提供了约0.6兆牛顿的推力（起飞和着陆时仅启动了部分发动机，并非全功率）。

将这个模块排出的1.7立方米土壤乘以几十倍，就得到了几十立方米的土壤。可能——超过100吨。

美国宇航局关于阿波罗登月的文件直接指出：许多着陆舱（总共六人）的机组人员在下降到距月球表面不到30 米的高度时，通过窗户什么也看不见。着陆引擎扬起的灰尘形成了连续的不透明云。

当然，雷达也可以通过这种灰尘来测量地面高度，但误差较大。为了实现软着陆，您需要准确地知道您的高度。否则，存在发动机过早停止的风险。这导致导航器将“破坏”着陆模块腿并随后无法起飞，或者更糟糕的是，将着陆模块腿之一“放置”在尘埃云中。在着陆并填充着陆舱之前，着陆舱位于一块布满灰尘的大岩石上。模块（火箭）位于其侧面。之后，它就不会再回来，也不会飞走。

如果阿波罗登陆器的发动机完全遮挡了30 米高度的能见度，那么星际飞船的发动机将在更高的高度显着遮挡能见度。还有多少需要通过实验来确定。考虑到这种情况，让美国宇航员登陆月球而不用同一艘飞船进行首次无人着陆是一个值得怀疑的想法。

也就是说，博卡奇卡的混凝土台已经因为新航母的燃烧而严重受损，这意味着整个人类重返月球计划的重大调整。 “阿尔忒弥斯”必须改变——，否则就有死亡的危险。

不是有月球基地吗？如果您在上一章中认为星舰“Digfire”的主要问题是着陆时的能见度，那么您可能过于乐观了。

“我认为灰尘可能是月球正常运行的最大问题之一。我认为除了灰尘之外还有其他生理、物理和机械问题可以克服。宇航员登陆月球后。尤金·塞尔南的报告（里面的照片）月球）模块）。

看看这张阿波罗宇航员之一尤金·塞尔南的照片。他衣服上有什么污渍？是月尘。月球没有大气层，因此航天器起飞或着陆时扬起的尘埃颗粒会迅速落在附近。此外，如果您尝试清除自己或其他物体上的月尘，它会很快重新沉积到您刚刚清洁的物体上。第二个特征：由于缺乏大气层以及粒子之间的高摩擦力，这些粒子不像地球那样具有圆形边缘，而是非常锋利。简单地说，这是超细砂纸粉，而不是普通意义上的灰尘。

另一个特点是它的尺寸非常小。大多数颗粒的直径在0.02 至5.0 微米之间。这与化石燃料燃烧产生的大部分颗粒的尺寸范围相同，化石燃料每年导致地球上超过一百万人死亡。所有这些颗粒中几乎95% 小于2 微米，40% 小于0.1 微米。最后一组粒子更准确地称为纳米粒子。没有有效的过滤器来防止这种情况发生。

脱掉宇航服后，宇航员还穿着内衣，同样脏兮兮的。

宇航员对这种神奇物质的回忆值得引用。 “土壤很软，就像碎雪一样，但它粘在所有东西上：宇航服、机舱设备、皮肤……太脏了，你甚至无法在外面看书。”地图上.相机上的灰尘太多了，甚至无法使用偏光滤镜.灰尘下隐藏着石头，很容易被表面绊倒.我们就像在里面工作一样石墨粉……我指甲下的污渍花了几天才消失。 ”

不应认为宇航员没有试图清除自己身上的这些灰尘，而是认为它闻起来像黑色粉末（在模块中）。如果进入眼睛或鼻子的话会很不舒服，所以我采取了使用湿纸巾等措施。

照片是清理后的

看。

不幸的是，灰尘对眼睛的刺激太大，以至于必须用特殊的溶液来清洁眼睛，而宇航员的鼻子仍然被堵塞。在登月舱到达登月舱之前，月球尘埃颗粒在空气中悬浮了好几天，因此无法将其清除在登月舱内。

这次任务中使用的月球车由于灰尘而出现了技术问题，但更糟糕的事情正在发生。或许在某个阶段这种“不好”会成为赛琳娜发展的主要问题。

事实是，未来的月球基地按逻辑应该位于星舰起飞和着陆地点附近。这在技术上是不可避免的，因为没有任何东西可以承载在月球上建造数公里基地所需的重型模块。没有道路或大型卡车。

同时，客观上不可能在距离飞船着陆点一公里以内（最多）找到基地。因为他在着陆和起飞时扬起的尘埃很快就将这片区域的一切都覆盖上了厚厚的一层。这正是测量者III 研究机器所发生的情况，该机器位于月球表面，距阿波罗12 号任务舱着陆点163 米。该着陆点是专门为宇航员选择的，用于定位他们的设备并评估其在月球表面31 个月期间遭受的损坏。该设备是白色的——宇航员看起来它是白色的。他们发现……棕色！起初他们以为他已经筋疲力尽了。但当我触摸它时，我确信它覆盖着一层厚厚的月尘，几乎是不可磨灭的（因为它很容易粘在一起）。

测量者三号、阿波罗号船员照片（清洁后）

我们记得星际飞船排放的灰尘比阿波罗登陆器多得多，后者比阿波罗登陆器轻十倍。如果它发生在距离月球基地不到一公里的地方，月球基地的基础设施将被一层厚厚的灰尘覆盖。

这是无法接受的。首先，无空气天体上的宜居空间需要类似于国际空间站上的冷却设施。正如阿波罗宇航员发现的那样，月球上的冷却散热器很快就会被灰尘覆盖，因此很难将其清除。由于灰尘的影响，许多技术设施的温度开始超过计算温度数十度，导致它们无法按照地球上开发人员预期的时间运行。

当国际空间站上的一个模块开始出现冷却问题时，宇航员只需转移到另一个模块即可。因为相关模块的温度可以达到+50，长时间处于这种条件下可能会致命。但月球基地上的人会去哪里呢？无论有多少个模块，星舰的近距离起飞都会使所有冷却散热器沾上无法清除的灰尘。无处可逃。

再次引用月球宇航员尤金·塞尔南的话：

“月球车TM-2005-213610 8的一个具有大间隙（理论上不受正常灰尘影响）的简单机构开始显示出灰尘的影响.第三次在旅行的中间和结束时，有时甚至出现了一些东西简单来说，行李箱开始受到灰尘的影响，运输平台上的锁不仅不能正常工作，而且完全停止工作，在这种状态下，清除的灰尘不会被吹走，而是立即粘在被覆盖的区域。很高兴它配有镜子、相机，甚至还有清单……当我们进入机舱时，你脱下宇航服，穿着它走来走去，手上和脸上都沾满了灰尘。但它会聚集在船的每个裂缝和角落以及皮肤的每个毛孔中。

尤金·塞尔南试驾Lunomobile。本次试驾的速度只有每小时几公里，但即便如此，车轮周围的灰尘还是无法避免。

他一点也不戏剧化。美国宇航局指出，在几次穿着宇航服逃跑后，空气开始受到“污染”。这并不奇怪。当小颗粒进入移动紧密连接时，它们很快就无法紧密结合。压降达到每分钟0.01 个大气压，而且只有两个出口。每分钟0.02个粒子的泄漏就已经被认为是不可接受的，所以这套宇航服根本不允许第三个出口。

让我们问自己一个简单的问题。如果空气开始污染月球基地的气闸室会发生什么？航天器发射后哪些气闸室会积聚灰尘？那么基地哪里可以获得无限的氧气来源来补充泄漏，如果它开始过热到无法生存的地步会发生什么？

但我们不要掩盖这样一个事实：我们有理由对这一领域充满希望。在对Naked Science 的评论中，一位宇航服设计和制造专家（他希望保持匿名，原因你将在下面了解）说：阿波罗宇航服使用的材料尚未被发现，1986年苏联奥兰DM宇航服的手套进行了寿命测试，并对宇航服的所有子系统进行了改进。阿波罗太空服手套需要腕关节300次屈曲和伸展，而2006年新设计的手套使用次数超过10万次。弯曲和延伸—— 进展很明显，是的，我们谈论的是轨道宇航服，而不是月球，但您仍然可以大致了解进展情况。特别关注宇航服和太空服的测试。登月计划的所有组件都将存放在一个类似于月球风化层的尘室中。 “与地球尘埃不同，月球尘埃具有锋利的边缘，而不是圆形的边缘。在美国，这是一项巨大的业务，月球风化层被积极用于各种实验和测试。有几家公司销售类似的产品。

当然，这并不意味着问题已经完全解决，专家继续说道，但我们必须去月球“不是明天，显然不是后天，我们需要记住，第一套月球太空服将是。”设计用于几个出口，而不是数十个。他们的操作经验将告诉我们月球基地是否存在任何瓶颈。很有可能会生产出新一代宇航服。

航天器的仪表板也很快被灰尘覆盖，使得仪表板的读数变得极其困难。与此同时，在不知道电动汽车电池状态（以及许多其他参数）的情况下绕另一个天体行驶并不是一件容易的事。

他继续说，总的来说，俄罗斯为月球环境准备的宇航服更差。 【俄罗斯宇航服制造商Zvezda】特别关注了境内的新道路和带有荣誉之盾的红色角落，这当然是必要的，但它将取代新的宇航服并不是什么事情。这里有月球尘埃，这可能是个问题。此外，由于预算限制，俄罗斯对月球尘埃问题的测试和研究总体上已大大推迟。

火星呢？但我们先把月亮放在一边。埃隆·马斯克多次解释了为什么他认为其发展无望以及为什么他计划飞往火星。一艘拥有用热气体挖大洞的独特能力的星际飞船在等待着什么呢？

幸运的是，火星有可以携带尘埃的大气层。这意味着它可以有效清洁任何表面。此外，局部灰尘不会与静电“粘在一起”。因此，即使火星基地距离航天器着陆点很近，冷却散热器或气闸也不会有严重问题。正如上面引用的专家所补充的，火星的一个积极特征是风，它可以吹走任何可能发生的灰尘污染。航天器经历了几次这样的拆卸，之后光伏电池的运行得到了显着改善。

然而，可能会出现一些问题。无论你降落还是起飞。事实上，火星表面下有大量的水，但不幸的是，人们对其确切位置知之甚少。从轨道上看，雷达只能看到非常大的水体，例如火星南极附近的大型地下湖和冰盖。

2008年，凤凰号登陆器登陆火星北纬68度。令任务规划者惊讶的是，他降落在覆盖着一层薄薄风化层的冰上。着陆发动机的运行暴露了冰（见着陆器下面的照片）。如果星舰处于他的位置，它会产生冰，冰会随着适当的蒸汽爆炸性蒸发。

与火星上的永久冻土层类似，只有充满冰水的土壤通常不会被雷达探测到。美国漫游车上的俄罗斯DAN 等中子仪器可以探测中子范围内1-2 米深的水。我不知道任何更深层次的事情。

从2023 年4 月从博卡奇卡发射的情况来看，猛禽的强大火焰喷射可以穿透一米以上的深度。如果冰或永久冻土被其“啃咬”，可能会发生“潜水爆炸”（水在高温影响下爆炸性转变为水蒸气的现象）。这样的话，石头就会飞得到处都是。而且火星的引力只有地球的0.38，因此可以飞得很远。因此，即使在地球起飞时启动了33 个猛禽发动机，在火星上启动了6 个发动机，碎片的扩散也可能像德克萨斯州一样令人惊讶。请记住：距离发射场约8 公里。

俄罗斯仪器在火星上发现的水冰堆积图。其中一些位于令人惊讶的低纬度

这表明了以下结论。即使火星上的基地比月球上的基地更实用，即使散热器可以提供足够的冷却并且网关可以工作，但仍然需要保护基地免受来自上方的落石的影响。最好积极思考。

寻找出路很明显，直到2030 年代初，SpaceX 才能让Starship 达到将人类送上火星的程度。我们需要在2023 年下半年登上月球。可见，这艘船“挖发射台”的问题将是极其重要的。有什么办法解决吗？如果没有，至少绕过它？

理论上是的。首先，星舰本身可以代替基地。最后，从封闭体量来看，它对应的是一个比较大的人类公寓或者10栋大别墅。它肯定比拥有850立方米加压空间的国际空间站还要大。建造一个比航天器还大的月球基地是一项艰巨的任务，还是一个需要解决的任务？也许你可以登陆一个新的地方并拥有一个“漫游月球基地”，不是更容易吗？因此，您可以随时探索新地点，而不必担心飞船起飞时您的基地被灰尘覆盖。

月球基地的乐观形象有许多明显的缺点。气闸室很快就会被星舰起飞和着陆时的灰尘覆盖，除非计划为小型基地建造一条真正的高速公路（效果图显示它的加压体积比星舰小得多），否则你将需要这样做。携带该模块。距未来基地几公里。

当然，星舰着陆后落下的大量灰尘是不可避免的。然而，它比周围的物体小得多。据计算，登月舱发动机运转产生的尘埃并不是向上飞扬，而是主要以小于15度的角度，即从着陆点向各个方向飞散。 2023 年4 月在博卡奇卡看到的强大云层并不存在于塞雷纳上空。这是因为地球上的云主要依靠对流上升，而月球没有大气层，因此不可能存在对流。

更困难的是安全着陆的问题。根据阿波罗的经验，登陆月球海洋时灰尘量最少。它们的表面是玄武岩，从月球“尘埃”区域的迁移仅发生在弹道上，即当陨石或小行星撞击它时，因此没有太多灰尘。风向没有变化。因此，尽管阿波罗14 号的着陆舱在月球弗拉莫罗陨石坑区域着陆，抱怨有灰尘，但至少着陆地点直到最后几秒都是可见的（尽管阿波罗12 号的能见度很重要）。有几秒钟它根本没有着陆）。原因很明显。弗拉莫罗火山口的底部覆盖着玄武岩熔岩流。

如果新飞船要降落在月球或火星基地附近，显然需要将太阳能电池板从发射台移走。如果起点附近没有水幕，就会积聚太多碎片，无法正常发挥作用。

星舰在登陆月球时不太可能具有良好的能见度——它对于人类、雷达或其他任何东西来说都太强大了。不过最好选择底部是熔岩、灰尘较少的地方。确实，在那里建立基地将会很困难。起飞和着陆循环仍然会产生强烈的灰尘污染，这可能会破坏密封。没有它，就根本无法在地球以外的太阳系中生存。

火星也是如此。必须仔细选择着陆区域。理想情况下，如果它被熔岩流覆盖，那么下面几乎不可能有永久冻土。这意味着着陆区的地面不是“浮动的”，并且一条腿的位置不会比另一条腿更深，从而产生倾覆的风险。未来，也许值得考虑在火星熔岩管—— 入口附近建造一个着陆点。这个巨大的洞穴可以作为拜科努尔天然气出口的天然模拟。