SpaceX星艦系統滿載起飛 首次軌道級測試飛行升空后爆炸

　　馬斯克曾預測“星艦”首飛成功率 50%，暗示“星艦”可能在第一次軌道級試飛嘗試時爆炸。他的擔憂之一是爆炸會摧毀發射臺，“如果我們把發射臺熔化了，重建可能需要幾個月的時間。”

　　如果發射失敗，SpaceX 將很快再次嘗試，“我們正在得克薩斯州南部建造一系列 ‘星艦’，我們今年有 80% 的機會進入軌道。”

　　美國中部時間 4 月 20 日 8 時 33 分(北京時間 4 月 20 日 21 時 33 分)時許，SpaceX“星艦”系統滿載著超過 4500 公噸推進劑從得克薩斯州起飛，執行首次軌道級測試飛行任務，但升空不久后爆炸。

　　SpaceX 創始人埃隆·馬斯克曾預測“星艦”首飛成功率 50%，暗示火箭可能在第一次軌道試飛嘗試時爆炸。“星艦”系統由第一級“超重”火箭和第二級“星艦”飛船構成，未來兩者皆可重復使用。但本次發射并不打算讓“星艦”飛船垂直著陸或利用發射塔捕獲“超重”火箭助推器。從得克薩斯州南部升空后，“星艦”將進入地球軌道向東飛行，“超重”火箭助推器會落入墨西哥灣，剩下“星艦”飛船獨自飛越大西洋、非洲南端和印度洋，最后在夏威夷附近的太平洋濺落。

　　在此之前，“星艦”經歷了多代技術迭代，原型機一邊爆炸一邊“出爐”，一路試錯一路更新，將馬斯克用互聯網思維造火箭的想法發揮到極致。發射前，SpaceX 在推特上表示，“通過這樣的測試，衡量成功的標準是我們能學到多少東西，這將為 SpaceX 快速推進 ‘星艦’的開發提供信息，并提高未來成功的概率。”

　　象征著太空飛行的現代化、商業化

　　馬斯克的火星殖民計劃是在未來幾十年送大約 100 萬人上火星，在火星上建造一座自給自足的城市。而運輸工具就是“星艦”，他希望建造 1000 枚以上的“星艦”運送生命到火星。SpaceX 完全可重復使用運輸系統“星艦”是馬斯克火星夢的基石，馬斯克曾形容這是“非常現代的諾亞方舟”。

　　“星艦”系統被認為將是有史以來最強大的運載火箭，整體高 120 米，直徑 9 米，完全可重復使用時運載能力最高可達 150 公噸。一級“超重”火箭配置 33 臺“猛禽”發動機，二級“星艦”飛船配置 3 臺“猛禽”發動機和 3 臺“猛禽真空”發動機。“猛禽”發動機采用液氧甲烷推進劑，推力是 SpaceX 獵鷹 9 號火箭“梅林”發動機的兩倍。火星大氣中的甲烷令 SpaceX 有朝一日可以在火星上為“星艦”補充燃料。

圖片來自網絡/侵刪

　　在得克薩斯州南部博卡奇卡村附近的基地中，SpaceX 公司的第一艘軌道星際飛船放置在其巨大的超級重型助推器之上。

　　“星艦”系統設計用于送宇航員和貨物到地球軌道、月球、火星和更遠的地方，它可以攜帶 100 人進行長時間星際飛行，也可以發射衛星和太空望遠鏡，幫助建立月球基地。“星艦”飛船未來還可以在地球上實現一小時內點對點運輸，最大時速 27000 千米/時。2017 年，馬斯克在一次講話中分享了一則環球客運視頻。視頻中的“星艦”將乘客從紐約附近的一個海上平臺發射到太空，39 分鐘后著陸在上海附近一個類似的海上平臺上。

　　NASA 太空發射系統(SLS)火箭使用了上世紀 70 年代為航天飛機所設計的硬件，如果說 SLS 代表了政府傳統的火箭設計方法，那么“星艦”則象征著太空飛行的現代化、商業化。在前往火星的飛行途中，“星艦”飛船可在近地軌道利用“燃料飛船”(本質上是沒有窗戶的“星艦”飛船)補充燃料，使得 100 噸的運輸可以一路到火星。SpaceX 還建了 146 米高的火箭發射塔，支持火箭集成、發射和捕獲“超重”火箭助推器。由于“星艦”未來將可重復使用，預計運行成本將遠低于 SLS。

　　去年 2 月，在得克薩斯州博卡奇卡召開的“星艦”發布會上，馬斯克說，“星艦”飛船6-8 小時就可以重復使用，這樣一天就可以發射 3 次，“超重”火箭助推器發射 6 分鐘后就能返回，大約每小時就能發射一次。快速重復使用也意味著降低成本，“每次飛行可能只需幾百萬美元，甚至最少可能只要 100 萬美元。”馬斯克說，按照太空標準來衡量，這個價格低得離譜。

　　私人繞月旅行和 NASA 載人登月合同收入囊中

　　馬斯克對于“星艦”的承諾吸引了一批粉絲，也收割了實際訂單。

　　在與亞馬遜創始人杰夫·貝佐斯旗下藍色起源的競爭中，“星艦”贏得了 NASA 支持，已將兩份載人登月合同收入囊中。2021 年，NASA 選擇 SpaceX 作為合作伙伴開發“星艦”月球著陸器，合同價值 29 億美元，在“阿爾忒彌斯 3 號”任務中，“星艦”將送美國宇航員登上月球，實現人類 50 多年來首次重返月球表面的計劃。去年 11 月，“阿爾忒彌斯 1 號”任務發射之際，NASA 授予 SpaceX 第二份“阿爾忒彌斯”登月合同，價值約 11.5 億美元，以進一步開發“星艦”人類著陸系統，執行“阿爾忒彌斯 4 號”任務，2027 年第二次載人著陸演示。

　　在重返月球過程中，NASA 計劃首先用自己開發的 SLS 火箭發射宇航員前往月球，然后將宇航員轉移到“星艦”上，下降到月球表面。

　　除了政府訂單，“星艦”也拿下了私人客戶，SpaceX 曾對外宣布了 3 趟“星艦”商業載人?行。2018 年，日本富豪前澤友作宣布包下“星艦”第一次繞月飛行所有座位，希望征集 8 名同行者。這趟繞月之旅名為 dearMoon。去年 2 月，SpaceX 和美國億萬富翁賈里德·艾薩克曼(Jared Isaacman)決定啟動“北極星計劃”，開展至少 3 次太空?行，完成首次商業太空行走，并以“星艦”首次載人?行任務告終，但這趟飛行不繞月。

　　此外，世界首位太空游客、82 歲的美國企業家丹尼斯·蒂托(Dennis Tito)與其 57 歲的妻子 Akiko 已預定“星艦”繞月之旅，蒂托夫婦的行程將在“北極星計劃”首次“星艦”載人飛行以及 dearMoon 繞月任務之后發射。夫婦二人將搭乘“星艦”，在為期一周的時間里在距離月球表面 200 公里的范圍內飛行，隨后返回地球。

　　不過短期內，SpaceX 要讓“星艦”開展定期飛行，部署下一代“星鏈”衛星。二代“星鏈”衛星長 7 米，重 1.25 噸，衛星越重發射難度越大，SpaceX 寄希望于“星艦”，“我們需要’星艦’頻繁工作和飛行，否則’星鏈’就會被困在地面。”馬斯克說。

　　連續爆炸帶來的技術迭代優化

　　與任何一次火箭首飛一樣，火箭復雜的硬件或軟件工程中，一個小缺陷就容易讓發射出現問題。3 月 7 日，馬斯克在接受采訪時表示，“星艦”軌道級首飛的成功幾率為 50%，“我并不是說它會進入軌道，但我保證會很刺激。”他補充道，“不會無聊。”

　　他也暗示“星艦”可能在第一次軌道級試飛嘗試時爆炸。馬斯克的擔憂之一是爆炸會摧毀發射臺，“如果我們把發射臺熔化了，重建可能需要幾個月的時間。”他把火箭助推器比作“一盒手榴彈”，“那是非常大的手榴彈。”如果發射失敗，馬斯克說 SpaceX 將很快再次嘗試，“我們正在得克薩斯州南部建造一系列 ‘星艦’，我們今年有 80% 的機會進入軌道。”

　　馬斯克暗示的爆炸并非沒有先例。軌道級試飛前，“星艦”經歷了多代技術迭代。

　　星艦進化史：從馬斯克的“天馬行空”到目標火星的最強火箭。(05:21)

　　2019 年 11 月，在得克薩斯州進行的低溫壓力測試中，“星艦”原型機 MK1 發生爆裂，噴發出大量白色煙霧，一些固體硬件四處飛射。2020 年 2 月，“星艦”第二艘原型機 SN1 也在低溫貯箱試驗中被摧毀。巨大的壓力將 SN1 截斷，變形的不銹鋼“筒倉”向上彈射以后砸地。不過，“星艦”測試原型 SN2 一個多星期后通過了低溫壓力測試和發動機推力載荷測試。但通過試驗的 SN2 只是個小尺寸原型機，也并非為了飛行。到了 2020 年 4 月，“星艦”原型機 SN3 在博卡奇卡的測試基地進行低溫貯箱試驗。在加注低溫推進劑后，SN3 先是出現褶皺，然后自行垮塌。

　　一系列“星艦”原型機一邊爆炸，一邊繼續“橫空出世”。SN4 是首個通過低溫測試并執行靜態點火的全尺寸原型機，但在第五次靜態點火中發動機關閉不久后爆炸了。2020 年 8 月，“星艦”原型機 SN5 在博卡奇卡測試基地完成 150 米跳躍，試飛時間持續約 1 分鐘。這年 9 月，“星艦”原型機 SN6 再次成功試飛 150 米。

　　當地時間 2021 年 2 月 2 日，美國得克薩斯州，SpaceX 成功發射了“星艦”原型 SN9，但在返回著陸時再次猛烈撞擊著陸場發生爆炸。

　　兩年前，SpaceX 開始執行一系列高空試飛，但大多遭遇失敗。“星艦”原型 SN8、SN9、SN10 和 SN11 分別在 2020 年 12 月、2021 年 2 月、2021 年 3 月初和 2021 年 3 月末開展高空測試飛行，都沒有逃過爆炸的命運。其中，SN8 和 SN9 都在著陸時爆炸，SN10 升空后安全著陸，但在著陸 8 分鐘后爆炸。SN11 著陸時碎片散落在測試場地周圍，馬斯克當時承認火箭被毀。

　　2021 年 5 月，“星艦”原型第五次高空試飛，SN15 從博卡奇卡基地起飛，飛到大約 10 公里的高度后下降，切斷發動機向地面俯沖，然后重新點火，及時豎直翻轉，起飛約 6 分鐘后軟著陸在著陸臺上。馬斯克隨即在社交媒體上公布，“ ‘星艦’順利著陸!”那次著陸后，SN15 底部有些火焰，不過遙控滅火系統幾分鐘內將它撲滅了。

　　自那之后，“星艦”再也沒有飛行過。今年 2 月，SpaceX 在博卡奇卡完成“星艦”發動機靜態點火測試，一級助推器 33 臺發動機中的 31 臺同時點火。馬斯克表示，這些發動機仍然足夠到達軌道。
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