“史上最強火箭”炸了，但人類仍然向火星前進了一小步

按照預期，星艦不炸在****臺就已經算成功

文| Juny  編輯| VickyXiao

“五、四、三、二、一”。在激動人心的倒計時之后，周一跳票的“史上最強火箭”SpaceX星艦于今日早間在德州正式點火升空。

在****臺的滾滾白煙之中，星艦直沖云霄，并一路加速到達接近4萬米高空。但就在****約3分30秒之后，星艦并沒能如期完成與重型助推器的分離，火箭姿態在高空中失去穩定，旋轉下墜之后發生爆炸解體。近年來人類太空領域最重要的一次測試宣布以失敗告終。

雖然星艦首飛失敗，但拉開了SpaceX開啟下一階段太空征戰的序幕。在此前Twitter和特斯拉一個接一個的鬧劇和風波之中，很多人已經幾乎快忘了馬斯克“火星人”的這個角色。此次星艦的****，終于又把人們的目光重新拉回到了人類的未來和浩瀚的宇宙。

｜全球矚目的最強火箭****，化成了一朵“煙花”

星艦最初****時間原本定于本周一早間，當天，全球十多萬人守著電腦前觀看這場創造歷史的****，但由于壓力閥出現問題，首次****在離點火起飛僅剩10秒時被取消。第二次****時間則被改到了美西時間今日早間。

對于此次飛行，馬斯克多次主動降低預期，曾表示“有無數種失敗的可能性”、“成功與否的概率就像拋硬幣”、“有大概50%的幾率會在****時爆炸”等等。

今天，原定的****時間定在當地時間8點半左右。當時火箭一度開始加注推進劑做****準備，但在倒計時21秒左右****被緊急叫停。

就在大家擔心****會被再次取消之時，幾分鐘后，倒計時重新開啟。在一片歡呼聲中，星艦在****臺翻涌的白煙中緩緩探出頭，順利起飛。一起感受一下現場這激動人心的30秒。

，時長00:42

之后，星艦不斷加速，時速從100多公里/小時一路飆升至超過2100公里/小時，高度一路沖破3萬千米。從星艦上配備的攝像頭向下望去，已經能看到地球的輪廓。

圖片來自SpaceX

但與此同時，在直播鏡頭中我們也能明顯看到，超重型一級火箭的 33 臺猛禽發動機中有4個在飛行初期就開始發生故障。大約兩分鐘后，更多引擎發生故障。而當火箭到達接近 40 公里的最高高度時，多達八臺發動機似乎已經熄火。

在****中部分發動機失效，圖片截自SpaceX

發動機的故障似乎也導致了控制問題，當星際飛船的上級本應與火箭第一級分離時，液壓系統問題可能無法控制其余發動機推力的方向導致星艦開始翻轉和下落。最后，在正式****后的第4分鐘，星艦在約3萬米的高空爆炸。

馬斯克此前曾表示，未來大規模生產后，火箭的成本可降低至2億美元，但第一艘星艦火箭造價約30億美元。這也意味著，此次，SpaceX的幾十億美元在高空中變成了一朵煙花。

但對于這次失敗的結果，SpaceX團隊上下還是歡欣鼓舞，因為按照預期星艦不炸在****臺就已經算成功了，并且相比此前的幾次原型機測試，此次星艦的飛行高度也刷新了記錄。但跟激動的員工相比，鏡頭切到馬斯克時，他的表情仍然有些耐人尋味。

據了解，除了此次爆炸的星艦之外，目前SpaceX還已經制造了另外三枚可以****的星艦。今天星艦****結束后，馬斯克也發文表示下一次的****測試將很快在幾個月后進行。

此次星艦的****可以說是全球矚目，但大家的看法也褒貶不一。有人認為星艦雖敗猶榮，星艦將承載著人類探索宇宙的希望，也有人認為星艦的被過度吹噓夸大了，其現有能力離馬斯克所夸下的帶領人類移居火星的“海口”還有很大的距離。

那么，為什么此次星艦的****如此受到關注，跟過去的火箭相比，星艦到底有何不同？

｜史上最強的運載火箭，先上月球、再登火星

星艦（Starship）是SpaceX設計制造的下一代重型火箭系統，由一級助推器“超重”（Superheavy）和頂端的“星艦”(Starship)兩部分組成。該系統總高達120米，直徑9米，重量為1100萬磅（500萬公斤，是迄今為止全球最大的火箭。

還記得去年NASA備受矚目的返月計劃嗎？當時NASA所使用的空間****系統（Space Launch System，簡稱SLS）已經被稱為是“地表最強火箭”，但如果把SLS跟星艦放在一起，SLS也只能算是小弟罷了。

不僅高度和重量比星艦矮一大截，從推力和載重能力來說SLS也比星艦低一個量級。星艦能夠產生1600萬磅（70兆牛頓）的推力，幾乎是SLS的兩倍，同時相較于SLS不到95噸的近地軌道運載能力，星艦的運載能力約能達到150噸。這也意味著，星艦打破了由1969年人類登月火箭土星Ⅴ號保持了56年的人類最強運載火箭紀錄。

圖片來自BBC

除了擁有迄今為止人類設計的任何火箭中的最強****能力之外，星艦還有以下幾個重點特點：

首先，星艦可以被重復利用。星艦的整個結構采用了不銹鋼材料，這種材料比傳統的航空航天材料更耐高溫、耐腐蝕、強度高，同時也更加便宜和易于加工和修復。星艦采用了可調節的向量發動機，這意味著引擎可以進行多次點火和重復使用，減少了****時的損耗和浪費。馬斯克此前表示，星艦的飛行成本比大多數火箭便宜200倍，單次****成本僅約200萬美元，也讓每公斤有效載荷****入軌成本能夠低至10美元。

其次，星艦采用了自主著陸技術。向量發動機可以精確地控制飛行方向和速度，無需使用降落傘或其他傳統的著陸方法便能夠自主返回地球，實現垂直起降，大大減少了降落沖擊和破壞。此外，星艦還可以執行多種任務，可以將航天員和貨物運送到地球軌道、月球、火星等地，這使其能夠成為未來多領域太空探索的多功能火箭。

那么，星艦的起飛是不是意味著人類很快就將登上火星了呢？從目前來看，就算星艦試航成功也只能算是人類向火星邁出的很一小步，在那之前，星艦要首先完成載人登月的任務。

2021年，SpaceX星艦打敗了藍色起源和Dynetics，獨家贏得NASA 價值29 億美元的“阿爾忒彌斯”登月合約。這也就意味著，在1972 年阿波羅號登月之后，人類宇航員再次重返月球將乘坐的是SpaceX的星艦。

NASA 當時也表示之所以選擇SpaceX， 除了技術更加成熟之外，能夠重復利用部份的火箭組件也是獲得青睞的原因之一。

SpaceX 星艦的月球著陸器的設計，圖片來自SpaceX官方

去年11月，NASA授予了SpaceX第二份價值約11.5億美元的“阿爾忒彌斯”登月合同，作為NASA“阿爾忒彌斯4號”任務的一部分。如果一切進展順利，按照計劃，SpaceX星艦將于2024年和2027年兩次承擔載人登月任務。

對于NASA來說，作為著陸器的星艦是否能夠成功對于登月計劃的實施非常重要，如果不能星艦不能及時上線，那么整個登月計劃都會被推遲。而在此之前，馬斯克也必須要以 NASA 能夠接受的方式證明星艦的整體性能和可靠性。有分析人士認為，在登月任務之前，星艦還至少需要成功飛行 30 -40 次。

而當星艦的登月計劃真正實現之后，馬斯克也將把星艦帶往他的終極目標——火星。

｜“星艦計劃”， 承載馬斯克的火星夢

馬斯克認為，一場自然或人為的災難都很可能將帶來文明的終結，因此人類需要成為“多行星”物種，能在需要時搬遷到另一個星球，而火星是目前唯一現實的選擇。

從SpaceX成立開始，它的太空探索計劃就非常清晰。其發展路線主要分為四大步驟：1.實現火箭成功****與回收，降低航天運輸成本；2.攻克載人飛船安全性難題；3.實現載人繞月飛行；4. 最終帶領人類實現殖民火星，讓人類成為跨星系物種。

目前，SpaceX的第一個目標已經基本完成。SpaceX于2005年開始研發“獵鷹9號”火箭，相較于只能使用一次的傳統火箭，“獵鷹9號”的第一級火箭能夠在將負載送入軌道后返回地球并被被重復使用。2015年底，“獵鷹9號”首次成功實現一級火箭回收，標志著SpaceX火箭回收技術的成熟。此后SpaceX又相繼開發出“獵鷹”重型運載火箭、配套貨物運輸和載人航天器“龍飛船”等。

獵鷹火箭系列，圖片來自Historic Spacecraft.com

在對獵鷹火箭系列進行研發和回收的同時，SpaceX的星艦計劃也開始啟動。

2012年，SpaceX也開始研發大型火星移****輸船，最開始命名為火星移****輸船（MCT）。2016年9月，馬斯克正式宣布SpaceX殖民火星目標， MCT更名為太陽系行星間的運輸系統ITS，概念為一款直徑12米的大型運輸火箭。2017年7月， ITS更名為大獵鷹火箭BFR，并于2018年3月開始制造BFR的原型火箭。2018年11月，大獵鷹火箭BFR才正式更名為星艦飛船（Starship）。

馬斯克曾表示，未來計劃打造至少1000艘星艦，先運送物資和設備到火星表面，然后運送人類到火星上建立一個自給自足的城市。他的愿景是希望能在本世紀內建造擁有100萬人口的火星城市，并實現地球和火星之間的定期往返交通。其中，人類到達火星的時間不早于2025年。

雖然理想很宏偉、很豐滿，但現實卻一度也非常骨感。

自2019年以來，SpaceX就在德州南部的基地開發星艦，并在20公里以下的高度測試飛行了數艘星艦原型。但在此次星艦進行軌道試飛之前，前前后后共有10艘星艦原型“壯烈犧牲”，其原型機總共只飛過 12.5 公里的高度，在五次高空測試中只有一次成功著陸。

讓我們回顧一下這幾次星艦原型機試飛的慘烈現場。2020年7月，SN8挑戰試飛12500米，卻在降落過程中爆炸。

2020年8月，SN9在10km飛行測試中，降落失敗而墜毀。2020年9月，SN10成功實現10km飛行，但降落后8分鐘爆炸損毀，接著SN11在10km飛行測試降落階段爆炸解體。

一直到2020年11月，SN15才終于成功實現了軟著陸。此后，星艦原型機一直處于內部調試的狀態并未再進行試飛，而今天再次啟航的星艦型號則已經來到了SN24。

根據SpaceX公司的計劃，星艦火箭今年將完成首次軌道試飛。如果成功，每艘星艦可以最多搭載100多名乘客進行太空飛行，將成為人類有史以來建造的規模最大的宇宙飛船。

雖然此次星艦未能按照原計劃完成90分鐘的飛行任務，但作為SpaceX最大的客戶之一的NASA似乎仍然對這次測試感到滿意。

美國宇航局局長Bill·Nelson在今日星艦****后的一份聲明中表示：“歷史上的每一項偉大成就都需要一定程度的風險計算，因為風險越大，回報越大。” “期待SpaceX下一次的星艦飛行測試，以及更遠的未來。”

*參考資料：