马斯克「星舰」虽成烟花，但「星际移民」仍在追梦 | 最前线

文 | 张一弛

编辑 | 苏建勋

价值30亿美元的“烟花“，并不会阻止马斯克继续追梦。

“十、九……三、二、一”，随着倒计时结束，伴随着直播间震耳欲聋的欢呼声，全球瞩目的星舰（STARSHIP）缓缓离开发射台，这艘人类有史以来有效载重最大的火箭成功离开发射基地。

来源：SpaceX，星舰发射瞬间

原计划在飞行两分半时，星舰的航空器将与一级火箭分离，消耗掉绝大部分燃料的一级火箭落入海中，航天器依靠自身引擎继续飞行约六分钟，随后飞行至规划的轨道上。

然而这一计划并未能实现，星舰在起飞时33个引擎就有3个未能点火成功，分离前引擎熄火数量提升至6个，同时火箭高度开始下降并翻滚。星舰在升空约四分钟的时候，工作人员启动了飞行终止系统（Flight Termination System），这艘已耗资30亿美元人类史上最大的火箭，在飞行高度达到39公里后成为了“最贵的烟花秀”。

虽然星舰在本次飞行实验中爆炸，但这似乎已经达到了马斯克的最低期望。在发射前几周，马斯克试图降低大众的预期，称星舰第一次入轨飞行成功率为50%，今年能成功进入飞行轨道的概率为80%。

在爆炸后不久，马斯克也发推鼓励SpaceX的团队成员，称这是一次令人激动的实验，从中得到的大量经验为数月后下一次试射打下基础。

来源：推特，马斯克发文鼓励SpaceX

马斯克对本次入轨试飞预期不高，虽然没有明说可能入轨失败的原因，但可从星舰各次原型机实验结果中显露端倪。原型机多次爆炸注定这次试飞仍是极高风险的尝试，也难怪马斯克认为只要没把发射台炸了，都就算是成功。

可回收的重型运载火箭是星际移民的关键

星舰高120米，有效负载约150吨，是人类有史以来最大的火箭。

作为此前史上最大的火箭，土星五号1967年首飞，帮助美国完成了阿波罗计划。土星五号1964-1973年之间所花经费高达65亿美元，单年最高经费达12亿美元。作为美苏太空竞争下的产品，该火箭高110.6米，总重量约3000吨，有效载重约118吨，最大运载重量记录此后数十年记录一直未被打破，成为人类工程史上的一大奇迹。

在美苏太空竞争结束后，虽然图纸仍在，但土星五号需要的大部分零件不再生产，同时普通航空任务用不上推力如此之大的火箭，性价比不高，因此美国国家航空航天管理局称，重建土星五号并无太大意义。

来源：BBC，星舰与其他火箭对比

具备巨大推力的火箭缺乏实际应用场景，研发和生产预算太高的重型运载火箭，对于常年被砍预算的NASA并非经济实惠的选择。

移民火星是马斯克年轻时就有的梦想，早在2001年，作为非盈利组织火星协会（Mars Society）的董事，年仅30的马斯克提出移民火星的计划。

经过多次成功的创业，马斯克不仅积累到了追求梦想的资本，为移民火星而成立的SpaceX，也在精心耕耘下成为了全球最成功的商业航空公司，可回收的猎鹰九号成为了单次发射成本最低的商业火箭。

可重复使用的火箭是降低成本的关键，猎鹰九号的成功让马斯克看到了降低重型运载火箭的可能性，2018年可回收的猎鹰重型运载火箭首飞成功，能装备2327吨燃料，有效负载达到63.8吨，接近为猎鹰九号的三倍，是全球现役最大推力的火箭之一。

然而为了实现星际移民目标，重型运载火箭需要装备更多燃料，有效载重会被大幅压缩。为了离移民火星更近一步，马斯克开始全力推动发射运载能力更强可完全回收的星舰。

星舰由一级火箭Super Heavy与同名航空器Starship组成。Super Heavy高69米，装备33台猛禽发动机，能装备3400吨燃料。航空器部分Starship则能装备1200吨燃料，负责完成星际运输任务。

来源：SpaceX，从左到右分别为：星舰全舰、航空器Starship、一级火箭Super Heavy与猛禽发动机

火箭规模过大，导致回收将是大难题。以一级火箭Super Heavy为例，若是和猎鹰系列火箭一样直接降落到平台，会导致爆炸，SpaceX准备将来使用机械臂在空中接住一级火箭完成回收。马斯克坦诚，星舰可能还需要多年才能完全实现可重复使用的目标。

不断爆炸，不断进步

不把发射台炸了，马斯克就能为近期再次发射保留了希望的火种。

作为支撑SpaceX上千亿美元估值的核心支柱，猎鹰系列的高成功率成为了甩开竞争对手的关键。猎鹰9号现役产品Block 5约五年前推出，至今23枚一级火箭共发射162次全部成功，同时成功回收了158次，其他商业航空公司在规模或成功率方面难以匹敌。在NASA登月合同的竞争中，SpaceX打败贝索斯的蓝色起源，获得了约30亿美元的大单。

然而为了突破运载能力历史上限，同时在设计上保留完全可回收的希望，星舰从原型机开始注定试飞研发比猎鹰系列面临了更多困难。

SpaceX从2019年开始制造星舰原型机。当年8月，装备单个猛禽发动机的原型机StarHopper成功飞到了150米，然而又花了一整年才将飞行高度提高至300米。

为了进一步推动研发进度, SpaceX使用更复杂的原型机进行测试，航空器部分Starship的原型机编号以SN开头，一级火箭的编号以B开头。然而除了SN2则是用来进行压力与低温压力测试，其他原型机MK1、SN1、SN3、SN4都发生了损坏或者爆炸，直到2020年末，SN5与SN6才成功飞到150米高度。

之后半年，为了探索飞行至10公里高度，SpaceX分别试飞SN7-SN11，然而由于别为引擎熄火、下降速度过快、着陆底部受损等原因，这些原型机全部都爆炸了，SpaceX因此取消了SN12-14的试飞，终于SN15成功飞到10公里高度，并成功返回。

之后，SpaceX开始进行轨道试飞的研发，SN20顺利通过压力与低温测试，在静态点火中六台猛禽发动机首次被全部点燃。

本次星舰试飞则是使用SN24+B7的组合，准备首次挑战入轨飞行。虽然最后爆炸，但前期测试通过得较为顺利，同时达到39公里的新高度并收集到了相关数据，为数月后的下一次实验打好了基础。

美国宇航局前官员、Astralytical太空顾问Laura Forczyk表示，无论成功与否，本次星舰尝试入轨飞行的事件本身就意义重大，从这次失败的飞行中收集到的信息，将有助于星舰在未来一两年中成功完成入轨飞行。