液态氧过冷成了固态确定为SpaceX 火箭爆炸原因

   2017-03-15 2400
核心提示:经过两个月的寻找,SpaceX 宣布找到了 Falcon 9 火箭爆炸的原因。Elon Musk 表示:爆炸的原因在整个

    经过两个月的寻找,SpaceX 宣布找到了 Falcon 9 火箭爆炸的原因。Elon Musk 表示:爆炸的原因在整个火箭历史上是首次出现。

    Musk在一次采访中只对事故原因进行了笼统地描述:“这个问题主要由液氦、碳纤维复合材料、固态氧导致,由于温度太低让氧气变成了固态。”

    虽然看起来有点笼统,Musk 实际将爆炸原因基本解释清楚。目前 SpaceX 使用的 Falcon 9 Full Thrust 火箭燃料组合为“液氧 + RP-1 航空煤油”,这也意味着 Falcon 9 火箭中储存着大量液态氧。

    之所以采用液态氧也是为了压缩储存体积,对于氧气来说有两个关键温度:-182.962 °C,氧的沸点,液态与气态临界;-218.79 °C,氧的熔点,液态与固态临界。

    为了让氧保持液态,就需要维持一个介于这两个温度之间的环境。但地球上并不存在如此“强劲”的空调,办法只有一个——用更冷的东西来保温。这也是为什么 Falcon 9 内部还带上了液氦。

    氦的沸点和熔点分别为-268.928 °C、-272.20 °C,完全能够提供液氧所需的保温能力,但液氦同样也拥有让氧变成固态的能力。这也应该就是最终原因:液氦控制不到位,让氧气在关键部位变成固体,最终酿成了爆炸。

    在采访中 Elon Musk 还表示,这一问题 SpaceX 的工程师已经进行了“复现”,的确能够在相似的情况下让事故再次发生。

    不过虽然爆炸原因终于找到,SpaceX 目前已经承受了很多损失。NASA、国际海事卫星都取消或推迟了原定使用 Falcon 9 的发射任务,甚至转向了SpaceX 其中一个竞争对手 Orbital ATK。

    但 Elon Musk 和 SpaceX 仍保持乐观态度,并且打算在今年 12 月中旬恢复 Falcon 9 的发射。

 
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