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抵抗1377摄氏度高温入侵，马斯克两招拿下隔热系统，星舰或将实现

2019-3-31 12:20 |来自: 互联网 1823 0

摘要: 宇宙印象深度科普栏目第896期 Starship星舰计划已经按部就班进行，根据首席执行官埃隆马斯克的时间表，4月将对星舰进行一次测试，预计在2020年之前完成近地轨道测试。近日，马斯克公布了一项关于六角形隔热瓦的测试结果，这是一种SpaceX开创的隔热模式，用六角形隔热瓦和表面甲烷喷淋系统进行隔热。六 ...

关键词： 隔热 Starship 马斯克甲烷六角形碳纤维马赫助推器如果系统

宇宙印象深度科普栏目第896期 Starship星舰计划已经按部就班进行，根据首席执行官埃隆马斯克的时间表，4月将对星舰进行一次测试，预计在2020年之前完成近地轨道测试。近日，马斯克公布了一项关于六角形隔热瓦的测试结果，这是一种SpaceX开创的隔热模式，用六角形隔热瓦和表面甲烷喷淋系统进行隔热。六角形隔热瓦的工作原理比较简单，与航天飞机使用的隔热系统相似，Starship星舰最大的不同点在于双层不锈钢体中使用了自身的甲烷燃料，Starship星舰上携带的甲烷通过喷淋装置从无数个小孔中溢出，甲烷会马上形成等离子态，达到隔热的目的。

六角形隔热瓦在测试中实现了2510华氏度、1377摄氏度的对抗温度，这种蜂窝结构可阻挡热空气进入，而六角形的造型也借鉴了仿生学原理。因此Starship星舰在使用隔热罩腐蚀降温之外，还使用了液态甲烷冷却系统保护航天器。

马斯克之所以降低碳纤维材料的目的在于降低Starship星舰的造价，如果Starship星舰采用全碳纤维结构，那么造价将是非常惊人的。比如Starship星舰一些地方采用数十层碳纤维结构，每公斤达到数百美元，如果用不锈钢进行制造，每公斤只有几美元。数百美元和几美元的差别还是非常可观的，马斯克的研究团队注意到，钢铁强度如果接触超冷液体时会提高50%，如果将火箭内部携带的低温液体甲烷排出，那么可形成等离子体层，达到隔热的目的。一方面使用了钢材如此便宜的材料，另一方面也使用了液体甲烷隔热的措施，这应该是马斯克独特的地方，在简单的材料基础上使用创新的科技，达到了降低造价的目的。

Starship星舰的超重型助推器也是不锈钢制造而成的，因为它只能达到8马赫至9马赫的速度，在高海拔的环境中几乎不需要隔热系统，甚至不需要油漆就可以。基本上实现了低成本化的设计思路，降低报价才是Starship星舰的存在意义。SpaceX的Falcon火箭第一级助推器已经实现重复使用，其屏蔽层为铝-锂和碳纤维材料，Starship星舰作为下一代航天器系统，加上超重助推器，高度可达到118米以上，最大可携带100名乘客。