星舰(Starship)又称星舟,原名大型猎鹰火箭(BFR),是SpaceX(SpaceX)研发的全球体积最大、推力最强、可重复使用的重型运载火箭。
星舰全系统由两部分组成,第一级是高约71米、配备33台“猛禽”发动机的“超级重型”助推器,二级则是直径达9米,长50米,配备6台猛禽发动机的星舰飞船。运载能力为100吨,能将100人送往月球、火星或其它遥远目的地,或是绕地球飞行。“星舰”系统全长120米,起飞质量为5000吨,起飞推力7400吨。该系统在设计上是可回收、重复使用的运输系统,旨在将人类送往地球轨道,支持人类重返月球,并最终前往火星。星舰的可复用性使得它的发射成本可以实现数量级的降低,同时其回收模式下,近地轨道150吨运力;一次性使用模式下,近地轨道250吨的运力,也使其成为人类截至2023年11月研制出的运力最强的运载火箭。
2023年4月20日,SpaceX首次发射“星舰”,在点火升空2分40秒后,“星舰”出现故障并爆炸,首试以失败告终。北京时间2023年11月18日晚9时3分,美国太空探索技术公司新一代重型运载火箭“星舰”以及飞船集成系统实施第二次试验发射,火箭升空后一二级成功分离,但随后助推器和飞船先后发生爆炸。SpaceX公司已经官宣火箭发射失败。2024年3月14日,SpaceX第三次尝试发射“星舰”,此次发射在社交平台“X”(原Twitter)上直播,起初表现好于前两次,但SpaceX在星舰重返大气层过程中失去了“星舰”,任务提前结束。北京时间2024年6月6日21:57,SpaceX第四次试射“星舰”以及飞船集成系统。发射成功后,SpaceX超重型助推器在墨西哥湾成功软着陆,星舰本体成功在印度洋溅落,“星舰”第四次试飞取得成功。当地时间9月22日,埃隆·马斯克在X平台上宣布SpaceX计划在两年内向火星发射约5艘无人驾驶飞船“星舰”。10月13日,SpaceX“星舰”第五次试飞于北京时间20:25发射升空,最新消息画面显示,SpaceX“星舰”实现了史上首次使用“筷子”(发射塔臂)来接住超级重型助推器。2025年1月16日,“星舰”在得克萨斯州布朗斯维尔附近的SpaceX发射场进行第七次试飞。此次试飞中,火箭助推器成功回收,但二级飞船失联。当地时间3月6日,“星舰”在美国得克萨斯州实施第八次试飞,最终该火箭第一级助推器又一次实现发射塔回收,但火箭第二级飞船失控,发生了爆炸。当晚SpaceX证实其星舰第八次试飞任务失败。
历史背景
火箭是将航天器安全送入太空的运载工具,航天器越重、预定到达的飞行轨道越高,对火箭的综合能力要求也就越严格。由大气层中的飞行环境远比真空中要复杂,所以在航天发射任务中,火箭点火发射及其升空后两分钟内是最容易发生事故的阶段。世界各国都在不遗余力地研制性能更为强大的火箭,保障航天发射任务。
SpaceX公司作为由美国航空航天局NASA支持并发展的民营商业航天服务商,自成立以来,其任务就是研制可重复使用的火箭和货运/载人航天器。降低材料成本和实现重复使用是该公司降低航天发射成本的两项措施。由于钛合金、碳纤维等航天材料价格昂贵,该公司就用不锈钢来造火箭。火箭发射一次就废弃费用高昂,该公司就研究火箭回收重复利用。SpaceX公司的研发方式简单直接,在美国宇航局NASA的支持下,SpaceX公司快速完成了一轮又一轮的地面试验和发射试验。虽然试验中屡次失败,一度使SpaceX濒临破产边缘,但最终还是取得了进展。
发展沿革
2012年,SpaceX开始研发大型火星移民运输船,最开始命名为火星移民运输船(MCT)。2016年9月,马斯克正式宣布SpaceX殖民火星目标, MCT更名为太阳系行星间的运输系统ITS,概念为一款直径12米的大型运输火箭。2017年7月, ITS更名为大猎鹰火箭BFR,并于2018年3月开始制造BFR的原型火箭。2018年11月,大猎鹰火箭BFR才正式更名为星舰(Starship)。
2018年,埃隆·马斯克表示星舰的研制将人类送上火星的最终目标迈出重大的一步。
2019年4月,测试星舰原型“星虫动物门”成功点火升空。
2020年,SpaceX研制的用于星际飞行的第三艘星舰原型机在得克萨斯州的测试中发生爆炸。8月4日,不锈钢材质的全尺寸星舰原型机SN5在得克萨斯州博卡奇卡测试基地完成150米跳跃,试飞时间持续约1分钟。10月20日,美国太空探索技术公司取得了一个新的里程碑,星舰原型SN8首次使用了多种福特猛禽(Raptor)发动机进行了静态点火测试。
2021年5月5日,美国太空探索技术公司成功完成了对其星舰最新原型SN15实施的第五次高空飞行测试。原型SN15号星舰在发射后成功着陆。2022年3月,马斯克在社交媒体上表示,SpaceX开发的大火箭星舰可发射有效载荷最高达300吨。
2023年2月9日,SpaceX完成了“星舰”的首次全面静态点火测试。测试中,SpaceX首次尝试同时点燃了超重型助推器上装载的全部33台“猛禽”发动机。最终,有31台成功点燃约10秒。4月20日,美国太空探索技术公司星舰进行首次轨道试飞,于点火升空约4分钟后在墨西哥湾上空发生爆炸。事发后美国太空探索技术公司称,由于在星舰发射后推进器未能成功分离,因此工作人员主动引爆了星舰。4月26日,美国监管机构发布的调查报告表示,爆炸对当地环境产生了影响,碎片落在批准范围以外,可能落在了濒危物种的栖息地。4月27日,SpaceX认为公司可以修好“星舰”首次飞行使用的发射台,并在夏初前做好第二次发射的准备。9月,美国宇航局计划将进入地球轨道的“星舰”改造成为近地轨道空间站。
2023年10月,美国太空探索技术公司创始人埃隆·马斯克表示,美国太空探索技术公司可能会在三到四年后将一艘星舰飞船送上火星。北京时间2023年11月18日晚9时3分,美国太空探索技术公司于得克萨斯州博卡奇卡进行第二次“星舰”(Starship)重型运载火箭的无人飞行测试。火箭发射升空后,一级助推的33台发动机均正确启动,并达到工作时序,但是在一二级热分离成功后不久,二级火箭却发生故障,最终爆炸。12月7日,马斯克在个人社交媒体上表示,其会在2033年登陆火星。
2024年3月14日,SpaceX第三次尝试发射“星舰”,此次发射在社交平台“X”(原推特)上直播,起初表现好于前两次,但SpaceX在星舰重返大气层过程中失去了“星舰”,任务提前结束。第三次飞行测试的目的包括:火箭两级的上升段燃烧、打开和关闭“星舰”的有效载荷舱门、在星舰滑行阶段进行推进剂转移演示、第一次在太空中重新启动“猛禽”发动机、“星舰”受控重入大气层。3月17日,太空探索技术公司(SpaceX)创始人埃隆·马斯克表示,计划在5年内把星舰飞船送上火星。4月5日,马斯克在社交平台转发了星舰第三次试飞视频。
美国当地时间2024年6月4日,美国联邦航空局向SpaceX颁发第四次星舰轨道试飞的发射许可证,此次试飞的主要目标是在墨西哥湾用超级重型助推器执行着陆点火和软着陆,并实现星舰的受控再入大气层。北京时间6月6日晚20:50左右,SpaceX星舰点火成功,开启第四次试飞任务,随后按计划与助推器分离。发射约9分钟后,星舰成功进入预定轨道。随后,SpaceX超重型助推器在墨西哥湾成功软着陆,星舰本体实现可控再入,成功在印度洋溅落,SpaceX宣布第四次试飞取得成功。
2024年9月8日,马斯克发文称,首艘前往火星的星舰飞船在2年后发射,以测试完整登陆火星的可靠性,若着陆顺利,那么首批载人火星在4年后进行。9月11日,SpaceX在官网发布长文称,因美国政府审批比最初预期的时间多花了几个月,星舰预计将在2024年11月底才能获得美国联邦航空局(FAA)的许可,进行第五次试飞。当地时间9月22日,马斯克在X平台上宣布SpaceX计划在两年内向火星发射约5艘无人驾驶飞船“星舰”。马斯克表示,载人火星探测任务会取决于无人驾驶“星舰”的成功。如果无人“星舰”能够安全着陆火星,载人任务会在4年内实现。如果遇到困难,载人火星任务可能会推迟两年。10月13日,SpaceX“星舰”第五次试飞于北京时间20:25发射升空,最新消息画面显示,SpaceX“星舰”实现了史上首次使用“筷子”(发射塔臂)来接住超级重型助推器。同日,SpaceX在社交媒体平台X发文称,新一代重型运载火箭“星舰”已成功在印度洋溅落,并祝贺整个SpaceX团队完成了“星舰”第五次试射。当地时间11月19日,美国太空探索技术公司(SpaceX)新一代重型运载火箭“星舰”在得克萨斯州进行第六次试飞,也是继“筷子夹火箭”后的最新一次试飞。本次试飞不以进入轨道为目的,随后SpaceX“星舰”确认在印度洋溅落,SpaceX团队完成星舰的第六次飞行测试。
当地时间2025年1月16日,“星舰”在得克萨斯州布朗斯维尔附近的SpaceX发射场进行第七次试飞。此次试飞中,火箭助推器成功回收,但二级飞船失联。3月3日,根据SpaceX的直播,SpaceX在美国得克萨斯州的发射倒计时期间,因火箭系统核心飞船出现未说明的问题,SpaceX取消了第八次星舰试飞。SpaceX发言人丹·霍特 (Dan Huot) 表示,该公司可能会在4日尝试再次发射,具体取决于问题的性质。美国当地时间3月5日,SpaceX 宣布星舰(Starship)第八次飞行测试计划于当地时间3月6日进行,发射窗口将在中部时间下午 5:30 开启(北京时间3月7日7:30)。此次测试任务包括部署四颗星链(Starlink)模拟器,这些模拟器将在重返大气层时烧毁,这也标志着星舰首次执行有效载荷投放任务。美国当地时间3月6日,“星舰”在美国得克萨斯州实施第八次试飞,最终该火箭第一级助推器又一次实现发射塔回收,但火箭第二级飞船发生了爆炸,并在加勒比海和大西洋附近形成了大量碎片云。当晚,SpaceX证实其星舰第八次试飞任务失败。
2025年3月15日,马斯克宣布,星舰计划在2026年年底前前往火星,并携带特斯拉人形机器人擎天柱(optimus)。并表示,如果携带着擎天柱的星舰在火星上的着陆顺利进行,人类最早可能在2029年开始登陆火星,但2031年实现这一目标的可能性更大。
总体设计
性能和参数
星舰的独特之处在于其火箭及“超级重型助推器”(Super Heavy Booster)的壳体选材。SpaceX最初计划采用最先进的碳纤维材料制造该飞船,但后来宣布用闪闪发光的300系列不锈钢材料来取代碳纤维。因此,星舰整体呈银色,像一枚光滑的子弹头。测试版星舰直径9米,但相比于最终版的星舰更短,也没有舷窗。最终版的载人星舰与测试版大致相同,但其将会有舷窗。
星舰系统整体为两级构型火箭,一级火箭名为“超重助推器”,二级火箭名为“星舰”。火箭全长约120米,箭体直径9米,起飞质量5000吨。最新的设计指标为,重复使用状态下近地轨道(LEO)运载能力150吨,可运送50吨载荷返回地球,一次性使用状态下LEO运载能力250吨,大大超过土星5号近地轨道140吨的运载能力。
一级火箭通过悬停的方式回收到发射塔,二级火箭在气动阻力和自身动力控制作用下,垂直着陆到指定地点,实现火箭整体的完全可重复使用。一级火箭又名“超重助推器”,安装33台猛禽“天鹊”发动机,起飞推力超过7000吨。二级飞船部分安装6台猛禽液氧甲发动机。全箭主体结构采用不锈钢,二级火箭设有前部鸭翼和尾部气动舵,用于地球大气层再入时进行气动控制。
SN5是美国太空探索技术公司第二枚完成跳跃的“星舰”原型机。SN5配备了一台美国太空探索技术公司下一代大推力猛禽发动机。
原型机SN8配备3台猛禽发动机,也会增加头部的锥状物,采用航空外表,SN8有一个鼻锥、一个襟翼和三个“猛禽”发动机,原型机外观则类似飞行筒。
星舰直径达9米,长50米,6台猛禽发动机,全重达到1300吨,近地轨道运力过120吨,可搭载超过100名宇航员、普通乘客,可进行深空探测载人。配合也在研发的大猎鹰火箭作为一级,星舰作为二级,二者结合总重超过5000吨,甚至远超目前人类最强火箭土星五号(3000吨)。
参考资料
研制目标
SpaceX宣布打造“星舰”计划用于载人登月甚至是火星移民,该计划本质是利用可重复回收的火箭,以极低成本让人类实现大规模的星际迁徙,成为跨星球的物种,从而解决人类面临的环境和能源问题。
航行流程
星舰的开发和制造在“星际基地”(Starbase)进行,“星际基地”位于得克萨斯州卡梅伦县,这是世界上第一个为太空轨道任务设计的商业太空港之一。星舰将从这里出发,输送卫星、航天人员和各种物资。
按照SpaceX的设想,星舰将利用油轮(本质上是星际飞船减去窗户)在近地轨道补充燃料,然后出发前往火星。在轨加油可以将多达100吨的燃料一路运送到火星。油轮有很高的再利用能力,主要的成本就是氧气和甲烷的成本。
2021年,SpaceX在Starbase的发射和捕获塔破土动工。该塔高约480英尺,是世界上最高的发射塔,旨在支持超级重型火箭助推器的发射和回收捕获,该设备能够快速重复使用火箭。
升空后,在两个阶段分离飞行,超级重型火箭将返回发射场,重新点燃发动机以减慢飞行器的速度,塔的两臂将抓住火箭助推器,然后将其重新堆放在轨道发射架上,以备下一次飞行。
星舰6层构造
第一层设在燃料罐正上方,第二层可能用于存储和实验室,而第三层包含健身中心和盥洗室,专为长时间失重状态设计。第四层是机组人员的卧室,适应不同旅行需求。第五层是豪华餐厅,为宇航员提供欣赏星空的场所。最顶层是驾驶舱,专为船只状态监控和导航控制而设。
技术特点
不锈钢材质
从2016年首次方案公开到2018年底,SpaceX公司一直都宣称该星际运输系统采用碳纤维复合材料。但在2018年末突然宣布,改用近些年并不常见的不锈钢材料,并立即报废了曾经用重金购买的复合材料工装。给出的理由是从太空超低温到重返大气层的高温状态,全不锈钢箭体的可用强度与质量比,要比碳纤维、钛合金等航天材料表现更好,只是在常温时不如后两者。不同于火神半人马座火箭上面级的不锈钢气压设计,超重-星舰采用轴压设计,贮箱在不加注时仍可以保持结构完整。同时,贮箱还要反复加注泄放过冷甲烷和液态氧这都是之前业内鲜有应用的设计。最初,星舰验证机所采用的是高质量301级不锈钢。但在2020年6月,SpaceX公司利用SN7原型机贮箱进行了低温加压试验,验证了另一种耐酸钢材料(据称与304L类似),得出结论是这种不锈钢材料在低温下具有更强的延展性和韧性。
发动机
超重-星舰采用的福特猛禽液氧/甲烷发动机为全流量补燃循环发动机。该发动机设计推力为1993千牛,约为法尔肯9火箭使用的猛禽1D发动机的2.5倍。发动机比冲330秒,主燃烧室压力超过25兆帕,具备高比冲、深度节流的特点。一旦投入使用,有望成为第一款投入实用化的液态氧/甲烷发动机,也是第一款全流量补燃循环发动机。根据马斯克的说法,单台猛禽发动机设计可执行1000次飞行,几乎无需维护。采用甲烷燃料具有以下优点:首先,燃烧起来比法尔肯9火箭使用的煤油更清洁,因此发动机上的焦化更少,有利于重复使用。其次,价格便宜并且可以在火星上提取,能够满足未来探火的需求。
回收方式
超重-星舰系统为完全可重复使用运载器,其火箭级与飞船级均可回收。其中,星舰飞船级设计采用了与此前截然不同的回收方案。
当从轨道返回时,星舰不以垂直姿态进入大气层,而是以60°倾斜的姿态及25倍音速的超高速度“躺着”进入大气层。星舰由四个单独控制的襟翼精确引导下降。其中两个为鸭翼在鼻锥上,两个尾翼在船尾部分。根据马斯克的说法在超音速状态下产生升力,这对限制峰值加热非常重要。星舰将尽可能最大限度地利用空气制动。最终在接近地面时还将进行一次大幅机动,点燃猛禽发动机进行翻转,最后垂直到达地面进行精确着陆。星舰的回收比法尔肯9火箭一子级的回收要困难得多,但如果SpaceX公司能做到这一点,将会是革命性的突破。
2024年9月,SpaceX公司在第五次发射前测试“星舰”,首次尝试高风险的塔架接力,即对超重型助推器进行捕获回收的可能性进行前期研究。捕获回收方式是利用发射塔的两根捕获臂作为“筷子”,对超重型助推器用“筷子夹火箭”的方式进行回收。捕获回收方式一方面将会取消星舰超重型助推器的着陆腿设计,从而减少周转时间;但另一方面对航天器的控制精度、抓取机械臂的强度等提出了更高的要求。
防热瓦设计
由于不锈钢的熔点较高,新的不锈钢超重-星舰设计与碳复合材料相比,需要的热防护措施较少,从而弥补了钢具有更高质量的这一缺点。飞船从低轨道返回时,表面约20%的部分将暴露在最高温度约1476℃的环境中,另外20%最高温度至1326℃,其余表面最高温度将低于1176℃,这是不锈钢无需任何额外冷却即可承受的温度。再入时箭体所承受的温度最高不超过330℃,发动机部分周围的温度不超过925℃,可采用被动辐射冷却来应对。这意味着星舰的背风侧不需要任何隔热层。
而在迎风面,最初马斯克曾设想使用双层不锈钢外壳+液膜冷却来实现防热。但最终SpaceX研发团队还是决定采用坚固的并可重复使用的防热瓦,从而使系统整体更轻。迎风面防热结构大部分由六边形防热瓦组成。选择这种形状是因为这样“它没有能够让热流加速通过的直线路径间隙”。
重大事件
试飞过程
2019年4月,测试星舰的原型机“星虫动物门”成功点火升空。
2020年5月,美国太空探索技术公司首次使用单个猛禽发动机成功测试了SN4的全尺寸燃料箱部分。8月,测试了SN5和SN6-短距离飞到150米。9月,美国得克萨斯州博卡奇卡基地,太空探索技术公司的SN6星舰原型机完成继SN5之后“SN系列”的第二次150米跳飞测试。整个测试时长不到1分钟,SN6SN15的起飞与降落控制较SN5更平稳。10月20日,SpaceX取得了一个新的里程碑,星舰原型机SN8首次使用了多台猛禽(Raptor)发动机进行了静态点火测试。
2021年5月5日,美国太空探索技术公司成功完成了对星舰最新原型SN15实施的第五次高空飞行测试。SN15在发射后成功着陆。
2023年4月至2024年3月,SpaceX“星舰”共进行了三次试飞任务,均以失败告终。
北京时间2024年6月6日晚20:50左右,SpaceX星舰点火成功,开启第四次试飞任务。在前三次试飞的基础上,“星舰”飞船成功在升入地球轨道后返回地球,“超重”火箭也成功实现可控软溅落。第四次试飞取得成功。同时,星舰也首次按计划销毁助推器。6月8日,SpaceX星舰首次公布星舰助推器软着陆外部视角视频。同日,马斯克预告第五次试飞,星舰助推器会在着陆时被塔臂抓取降落。当地时间10月12日,美国联邦航空局宣布批准SpaceX新一代重型运载火箭“星舰”进行第五次试飞,发射窗口为美国中部时间13日上午7时。当地时间11月19日,美国太空探索技术公司(SpaceX)新一代重型运载火箭“星舰”在得克萨斯州进行第六次试飞,也是继“筷子夹火箭”后的最新一次试飞。本次试飞不以进入轨道为目的。当天,美国当选总统特朗普亲临现场观看火箭试飞,随后SpaceX新一代重型运载火箭“星舰”确认在印度洋溅落,SpaceX团队完成星舰的第六次飞行测试。
当地时间2025年1月16日,“星舰”在得克萨斯州布朗斯维尔附近的SpaceX发射场进行第七次试飞。此次试飞中,火箭助推器成功回收,但二级飞船失联。此次任务是block 2 Starship上面级的首次测试。根据SpaceX官网信息,星舰的电子设备已经过“完全重新设计”,整箭配备了30多个摄像头,推进剂增加了25%,高度增加了3.1米,前襟翼的位置也进行了重新设计。此次试飞会尝试在太空部署有效载荷——10颗模拟卫星,这些模拟卫星的尺寸和重量与下一代星链卫星相似。
当地时间2025年3月3日,SpaceX在美国得克萨斯州的发射倒计时期间,因火箭系统核心飞船出现未说明的问题,取消了第八次星舰试飞。随后,SpaceX星舰于当地时间3月6日,从美国得克萨斯州发射升空,实施第八次试飞。升空后不久,火箭第二级飞船与地面团队失去联系,具体原因仍在分析中。
发生事故
2020年3月1日,美国太空探索技术公司制造的星舰原型机SN1在周五的一次压力测试中发生爆炸。
2020年12月9日,SpaceX在德州南部的测试中成功发射星舰原型机SN8。SN8飞船成功升空后6分钟坠落,最终发生爆炸。马斯克随后表示,“飞船着陆过程中,头部燃料罐压力较低,因此导致着陆速度较快”。
2020年12月10日,美国太空探索技术公司首席执行官埃隆·马斯克视察了准备测试的星舰原型机SN9号,但该原型机因为太重压垮了支架撞在了生产中心的墙上。2021年2月2日,美国太空探索技术公司的星舰的原型机SN9在试飞时落地爆炸。当地时间2021年3月3日,SpaceXSN15SN10在成功着陆数分钟后发生爆炸。
2021年3月30日,美国太空探索技术公司的SN11原型机在降落时坠毁。2021年,埃隆·马斯克声称,美国太空探索技术公司下一代重型运载火箭星舰的原型机SN11,在3月底的试飞中发生爆炸的原因是甲烷泄露。
2023年4月20日,美国太空探索技术公司星舰重型运载火箭从美国得克萨斯州博卡奇卡的发射基地升空后爆炸。9月8日,美国联邦航空管理局(FAA)宣布结束了对SpaceX公司超重型火箭“星舰”发射事故的调查。最终报告列举了2023年4月20日事故的多个根本原因,以及SpaceX必须采取的63项纠正措施,以防止事故再次发生。
2023年11月18日,美国太空探索技术公司(SpaceX公司)的“星舰”超重型火箭发射升空。同日,SpaceX与星舰助推器失去联系,推定火箭故障。同日稍晚,SpaceX证实,在“星舰”发射几分钟后,其自毁系统被迫触发并爆炸。随后埃隆·马斯克表示,试飞失败的原因是装载了过多燃料,不得不从飞船中排出过量的氧气引发了爆炸。
2024年1月9日,美国航空航天局再次推迟其载人登月任务,将美国宇航员重返月球的时间推迟至2026年9月。这是因为由私企承包的载人航天器和宇航服开发受阻,现有载人飞船也存在安全隐患。
2024年3月14日晚21时30分左右,星舰重型火箭进行第三次试飞,火箭发射升空。但“星舰”火箭在重新进入大气层后失联,“星舰”被证实同时失去了两个关键通信:与SpaceX的互联网服务Starlink的联系,以及与TDRSS(即跟踪和中继卫星系统)的联系。同时失去这两者暗示“星舰”可能已经解体。21时40分,SpaceX创始人马斯克发文,向星舰团队表达祝贺,称星舰“已达到环绕速度”。22时46分,马斯克发文称,“星舰将让生命多行星化”。同日,美国联邦航空局(FAA)公告称,SpaceX公司的“星舰”第三次试飞期间发生事故。截至该日尚未收到公共伤害或公共财产损失的报告。FAA正在监督SpaceX领导的事故调查,以确保该公司遵守FAA批准的事故调查计划和其他监管要求。FAA还表示,事故调查旨在进一步增强公共安全,确定事件的根本原因,并确定纠正措施以避免再次发生。FAA会参与事故调查过程的每一步,并且必须批准SpaceX的最终报告,包括任何纠正措施。
北京时间2025年1月17日06时37分左右,SpaceX星舰进行第七次综合测试飞行试验,发射顺利升空,一级助推火箭顺利返回发射塔架,复现了”筷子夹火箭“的操作,但飞船部分出现了问题,已解体。
当地时间2025年3月6日,SpaceX星舰在美国得克萨斯州实施第八次试飞。SpaceX直播画面显示,发射后约8分钟,该火箭第一级助推器又一次实现发射塔回收,在降落时由发射塔上的机械臂“夹住”,在半空中“捕获”回收。但火箭第二级飞船失控,飞船在飞行不到10分钟发生了爆炸,并在加勒比海和大西洋附近形成了大量碎片云,具体原因仍在分析中。当日晚间,SpaceX证实其星舰在第八次试飞任务失败。同时,美国联邦航空局(FAA)在四个机场发布禁飞令,停止所有飞往佛罗里达州迈阿密、劳德代尔堡、棕榈滩和奥兰多机场的航班,以寻找“星舰”飞船的碎片,禁飞令持续至美国东部时间晚上8点。同日,SpaceX CEO马斯克在其社交平台X上表示,当天星舰第八次试飞任务的失败“是一次小挫折”,下一艘飞船会在4至6周内准备就绪。马斯克特别提到,这次只是第二级飞船的失败,不是火箭的失败。
影响意义
整体而言,星舰的意义主要可以归结为两方面:可复用性与运力。
可复用性
星舰的目标是两级运载火箭皆可回收并重复使用。若这一目标实现,它将取代SpaceX的其他所有运载火箭和航天器(猎鹰9号、猎鹰重型火箭与龙飞船),接下卫星发射与载人运输的重担,甚至在未来飞向月球与火星。运载火箭可复用技术推动了发射成本实现数量级上的降低,SpaceX通过突破发动机重启与推力控制技术、火箭下降控制系统技术及重复使用火箭着陆系统技术,实现了火箭的垂直回收。
SpaceX在回收一级和整流罩后的复用火箭,单次发射成本仅为全新火箭的30%。一二级火箭均呈现硬件成本占比高、推进剂占比低的特点。若在实现可回收的条件下,火箭可重复使用的次数足够多,那么硬件成本分摊到单次发射的成本将明显下降。
运力
运载是进入太空空间的入口,也是连接卫星制造与卫星应用的中枢环节。星舰的近地轨道运载能力约为150吨;在不考虑回收的情况下,其有效载荷高达250吨-300吨。SpaceX的猎鹰9号最大运载能力为22.8吨,猎鹰重型火箭最大运载能力64吨,而星舰的运载能力较它们实现了数倍提升。飞行验证成功后,星舰有望成为运力最大的运载火箭。
全球卫星互联网建设
星舰强大的运载能力和低廉的发射成本或将服务于各大星座的部署,进而加速全球卫星互联网建设,推动手机、汽车等终端直连卫星。此外,作为美国航空航天局月球着陆器唯一中标方案,星舰有望服务阿尔特弥斯计划,美国航天能力提升将促使其他航天强国在航天领域投入更多关注和资源,或将加速全球航天竞赛。星舰无论从设计理念及后续行业发展方向上,都将对全球商业航天事业发展产生积极影响。
媒体评价
这次飞行在很多方面都是成功的。SpaceX进行这些试飞的原因并不是(仅仅)为了给大众留下深刻印象,而是为了收集关于航天器性能的数据。随着人们逐渐接近看到 "星舰 "实现其作为未来下一代火箭的承诺,会有更多像本周看到的爆炸一样的 "失败",但成功的比例也会越来越高。(环球网评)
“星舰”的未来道阻且长,其激进的设计思路能否使其实现目标,基于“星舰”的登月舱能否让航天员安全往返月面和出发站,“星舰”能否帮助仍在亏损的“星链”项目渡过难关,“星舰”又能否促进“火星梦”成真,这一切都有待时间去验证。(界面新闻评)
另一种是以“SpaceX模式”为代表的商业航天模式。这种发展模式以产品开发为目标,通过频繁的产品迭代实现功能优化,达到缩短开发时间,节约成本的目的,缺点是失败率较高。因此,无论是“猎鹰”系列运载火箭,还是SN星舰系列原型机,试验失败似乎已成为“家常便饭”。然而,无论是“以稳妥换可靠”的“SLS模式”,还是“以风险换效益”的“SpaceX模式”,均各有优缺点。在未来相当长一段时期内,这两种发展模式将在世界航天领域内并存。(中国军网评)
参考资料
四分钟,看懂SpaceX星际飞船的动力秘密!.腾讯科技.2023-10-12
首飞爆炸的美重型运载火箭“星舟”任重道远.中国军网.2023-10-11
星舰变身空间站?改造计划挑战重重.微信公众平台.2023-10-11
STARSHIP.STARSHIP官网.2023-10-08
星舰第三次发射,重返地球时失联!“已取得巨大进展”.潮新闻-今日头条.2024-10-22
“星舰”飞船在可控情况下溅落入海.网易.2025-04-22
马斯克星舰发射失败 飞船遭遇“猛烈的计划外解体”.新京报.2023-10-09
一文读懂:SpaceX星舰二次发射在即 为何说它是“全村的希望”?.搜狐.2023-11-18
SpaceX 星舰首次发射,在星舰和超重火箭分离时发生爆炸.红星新闻-今日头条.2024-06-06
“星舰”首次发射失败,仅2分40秒就于空中自爆,马斯克回应来了.海峡消费报-今日头条.2024-06-06
#马斯克SpaceX星舰发射失败#.新浪微博.2024-03-15
SpaceX星舰本体确认在印度洋溅落,第四次试飞取得成功.百家号.2025-04-27
SpaceX“星舰”第三次试飞成功进入太空,表现好于前两次.澎湃新闻-今日头条.2024-03-14
SpaceX星舰第三次试飞任务提前结束.财联社-今日头条.2024-03-14
马斯克:SpaceX星舰已准备好第四次试飞 .财联社.2024-06-03
SpaceX“星舰”第四次试射升空.海报新闻-今日头条.2024-06-06
马斯克宣布星舰超重型火箭助推器软着陆成功.界面快讯-今日头条.2024-06-06
星舰第四次试飞顺利,SpaceX超重型助推器成功完成溅落.IT之家-今日头条.2024-06-06
星舰本体成功在印度洋溅落.金融界-今日头条.2024-06-06
SpaceX星舰本体确认在印度洋溅落 第四次试飞取得成功.财联社-.2024-06-06
马斯克:SpaceX两年内要向火星发射5艘无人飞船,若成功4年内送人上火星.红星新闻-今日头条.2024-09-23
SpaceX“星舰”实现史上首次“筷子”夹火箭.IT之家-今日头条.2024-10-13
“星舰”第七次试飞后二级飞船失联:残骸落入大气层如拖尾烟花.海客新闻-今日头条.2025-01-17
SpaceX“星舰”第七次试飞 二级飞船失联.中国蓝新闻-今日头条.2025-01-17
美“星舰”实施第八次试飞 第二级飞船失联.光明网-今日头条.2025-03-07
“星舰”第八次试飞失败,飞船再次失联后爆炸解体,第三次实现“筷子夹火箭”.今日头条.2025-03-07
马斯克的星舰首飞,到底是成功了还是失败了?.光明网.2024-03-08
马斯克火星梦迈出第一步,载人登陆火星还得看中国!.今日头条.2023-11-17
最新飞船建造照片曝光!马斯克表示SpaceX公司的星际飞船将在两年内进入轨道.今日头条.2023-10-09
星际飞船原型升空怎么回事?星际飞船原型升空意味着什么.海峡网.2023-10-08
马斯克的星际飞船原型机在得州测试时爆炸.新浪新闻.2020-06-01
马斯克的星舰原型SN5低空跳跃试飞成功!火星梦想又近一步|SpaceX_新浪财经_新浪网.新浪网.2020-08-10
SpaceX星际飞船原型机:首次搭载三引擎 完成静态点火测试.AET电子技术应用.2023-10-09
SpaceX“星际飞船”原型SN15成功完成高空飞行测试.环球网.2021-05-06
马斯克晒大火箭运载能力:星舰最高可发射300吨有效载荷.澎湃新闻.2024-03-15
“星舰”升空后爆炸解体:人类距成为“多行星物种”还有多远?.今日头条.2023-11-17
SpaceX“星舰”点火发射.今日头条-界面快讯.2023-04-20
SpaceX星舰发射失败.今日头条-快讯.2023-04-20
现场丨最强火箭“星舰”升空4分钟后爆炸,马斯克仍获掌声.西瓜视频-澎湃新闻.2023-04-20
“星舰”炸了、特斯拉跌了 马斯克一天“伤”两次.中新经纬-今日头条.2023-04-21
美监管机构发布SpaceX星舰爆炸调查报告 碎片或落在濒危物种栖息地.中国新闻网.2024-03-15
SpaceX准备很快再次尝试发射“星舰”,但需等待美国FAA批准.今日头条.2023-11-17
星舰变身空间站?改造计划挑战重重.网易.2023-11-17
马斯克:四年内将让“星舰”飞船上火星.新浪财经.2023-10-08
星舰二次试飞升空!超重助推器爆炸,飞船继续飞行后失联.澎湃新闻-今日头条.2023-11-18
星舰马上第三次试飞!马斯克:我们2033年登陆火星.手机凤凰网.2024-03-15
马斯克:SpaceX计划5年内将星舰飞船送上火星.今日头条.2024-03-19
马斯克称5月进行第四次星舰试飞,第三次曾达到轨道速度.腾讯网.2024-04-05
人类史上最强火箭!SpaceX星舰明晚8点进行第四次试飞.腾讯网.2024-06-05
马斯克:首艘前往火星的星舰飞船将在2年后发射.今日头条.2024-09-08
星舰第五次试射大幅延期 SpaceX公开批评美国政府.手机凤凰网.2024-09-12
SpaceX:“星舰”已在印度洋溅落,祝贺团队完成第五次试射.界面快讯-今日头条.2024-10-13
炸了,但是成功了!.抖音短视频.2024-10-13
美国太空探索技术公司重型运载火箭“星舰”进行第六次试飞.环球网-今日头条.2024-11-20
SpaceX:星舰确认在海上溅落,SpaceX团队完成星舰的第六次飞行测试.同花顺财经.2024-11-20
SpaceX“星舰”完成第六次试飞.百家号.2024-11-20
SpaceX取消第八次星舰试飞 原因暂不明.央广网新闻.2025-03-04
SpaceX 宣布星舰第八次试飞新目标日期:当地时间 3 月 6 日 .百家号.2025-03-07
马斯克:星舰明年底携带“擎天柱”上火星 2029年人类或登陆火星.腾讯网.2025-03-15
SpaceX使用不锈钢材质制造星际飞船火星探索火箭.新浪微博.2024-03-15
马斯克揭晓星际飞船最终外观:圆润光滑,形似子弹头.澎湃新闻.2023-10-08
以成败论马斯克星舰是最无聊的事情.中国新闻周刊.2024-03-15
美SpaceX重型运载火箭“星舟”SN8首次试飞中止.央视网.2023-10-11
太空精酿.新浪微博.2023-10-08
为什么星际飞船SN10着陆后又爆炸?原因找到了.中国军网.2024-03-15
马斯克的星舰内部竟是六层豪宅,第二次发射再次失败,马斯克称第三艘星舰飞船硬件可在3到4周内准备好.今日头条.2023-11-20
“筷子夹火箭”?“星舰”挑战更危险回收方式.澎湃.2024-09-09
SpaceX公布星舰助推器软着陆外部视角 马斯克发第五次试飞预告.青蜂侠-今日头条.2024-06-09
拖着残破襟翼撑到了最后!星舰第四次试飞实现所有主要目标.金融界-今日头条.2024-06-06
最快今天发射!SpaceX“星舰”获第五次试飞许可,或将表演“筷子夹火箭”.极目新闻-今日头条.2024-10-13
【#星舰第7次试飞定....新浪微博.2025-01-12
SpaceX星际飞船SN1原型周五发生爆炸.tech.sina.com.cn.2020-03-01
SpaceX“星舟”原型机测试中爆炸 马斯克:任务成功.国际在线新闻.2023-10-11
马斯克视察完最新的星舰SN9,它就压垮了支架 2020-12-14 09:45.网易.
美国SpaceX星际飞船原型机试飞时落地爆炸,烧成火球_科技湃_澎湃新闻-The Paper._澎湃新闻-The Paper.2021-02-03
每一次都是进步!90秒回顾“星舰”高空试飞三次爆炸_World湃_澎湃新闻-The Paper.澎湃新闻.2021-03-04
快讯!SpaceX“星际飞船”原型机成功着陆数分钟后爆炸.今日头条.2021-03-04
SpaceX原型机降落时坠毁,马斯克发推:“至少炸坑的位置是对的!”.环球网.2021-03-30
马斯克:SpaceX“星舟”SN11爆炸原因系甲烷泄露.中新网.2021-04-08
美国联邦航空管理局结束对SpaceX公司超重型火箭“星舰”发射事故的调查.界面新闻.2024-03-08
快讯!Space X“星舰”超重型火箭二次试飞发射升空,外媒称是关键测试.环球网-今日头条.2023-11-18
Spacex与星舰助推器失去联系.潇湘晨报-今日头条.2023-11-18
美媒:SpaceX证实与“星舰”失联,被迫触发其自毁系统.环球网-今日头条.2023-11-18
发射失败还庆祝!马斯克:第二次星舰爆炸燃料加多 我们肯定会成功.凤凰科技.2024-01-14
遭遇技术挑战 美国推迟载人登月任务.手机新浪网.2024-03-08
美媒:SpaceX“星舰”在重返大气层时失联,可能已经解体.凤凰网.2024-03-15
SpaceX在星舰重返大气层过程中失去了星舰,此前马斯克祝贺星舰已达环绕速度.今日头条.2024-03-14
Starship will make life multiplanetary.Elon Musk-X.2024-03-15
马斯克:星舰将让生命多行星化.九派新闻-抖音短视频.2024-03-15
美国联邦航空管理局将监督SpaceX对星舰第三次试飞失败的调查.今日头条.2024-03-15
SpaceX成功复现“筷子夹火箭”,但飞船发生了解体.腾讯太空.2025-01-17
#美国开始寻找星舰飞....新浪微博.2025-03-07
马斯克:星舰第八次试飞失败“是一次小挫折”.今日头条.2025-03-07
SpaceX的星际飞船原型为何会爆炸?.今日头条.2023-10-09
中国航天报:“星舰”首飞失败 航天创新从来不易.东方财富网.2023-10-10
星舰原型机测试成功带来的思考.中国军网.2024-03-15