「事不過三」，這句中國諺語在國外一樣通用。至少，對(duì)于伊隆·馬斯克和他的「星艦」火箭來說確實(shí)是這樣。在兩次發(fā)射失敗后，2024 年 3 月 14 日，SpaceX 打造的完全可重復(fù)使用火箭——星艦 Starship，在得州發(fā)射。

該火箭有兩部分，分別是一級(jí)助推器和二級(jí)飛船，按計(jì)劃都要回收。點(diǎn)火后，一級(jí)助推器全部 33 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)穩(wěn)定工作。隨后，一二級(jí)系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)熱分離；一級(jí)返回時(shí)點(diǎn)火不正常，姿態(tài)失控，未能順利回收。

二級(jí)飛船順利進(jìn)入預(yù)定軌道。SpaceX 官方宣布開/關(guān)艙門和推進(jìn)劑轉(zhuǎn)移測(cè)試成功。40 分鐘時(shí)，飛船再次點(diǎn)火；10 分鐘后，開始離軌再入地球。不過這一過程中，飛船直播信號(hào)丟失，未能看到降落印度洋的畫面。

這第三次試射雖然未能「善終」，但對(duì)于 SpaceX 團(tuán)隊(duì)來說，依然是一次巨大的成功。

01星艦 No.3 成功了嗎？

官方消息中，SpaceX 列出了 8 點(diǎn)「成功」來總結(jié)這次試射：

1、這是第二次，超重型助推器上的 33 臺(tái)猛禽引擎全部成功啟動(dòng)，并在上升過程中保持全程燃燒狀態(tài)。

2、第二次成功執(zhí)行熱分離，關(guān)閉 30 臺(tái)超重型助推器上的猛禽引擎（3 臺(tái)未關(guān)閉），并在分離飛行器之前成功點(diǎn)燃了第二級(jí)的六臺(tái)猛禽引擎。

3、分離后，超重型助推器成功完成翻轉(zhuǎn)動(dòng)作，并完成了返航燃燒，抵達(dá)墨西哥灣的濺落點(diǎn)。

4、第一次著陸燃燒中，超重型助推器成功點(diǎn)燃了幾臺(tái)引擎，之后飛行器經(jīng)歷了 RUD（這是 SpaceX 的說法，意為「快速非預(yù)定拆解」）。

在大約 462 米的高度和任務(wù)開始后將近七分鐘時(shí)，助推器結(jié)束飛行。

5、六臺(tái)第二級(jí)猛禽引擎全部成功啟動(dòng)，并將飛行器推向了預(yù)定軌道，成為第一個(gè)完成全時(shí)長(zhǎng)上升燃燒的星艦。

6、在滑行過程中，成功完成其他幾個(gè)目標(biāo)的飛行測(cè)試，包括開啟和關(guān)閉其有效載荷門（未來計(jì)劃裝星鏈）和啟動(dòng)推進(jìn)劑轉(zhuǎn)移演示。

由于在滑行過程中的飛行器滾動(dòng)速率，星艦沒有嘗試計(jì)劃中的單個(gè)猛禽引擎在軌重點(diǎn)火。

這些演示的結(jié)果將在飛行后數(shù)據(jù)審查完成后公布。

7、隨后經(jīng)歷了其首次從太空返回的過程，為高超音速重返時(shí)的加熱和飛行器控制提供了寶貴數(shù)據(jù)。

通過安裝在星艦上的星鏈終端，實(shí)現(xiàn)了重返過程的實(shí)時(shí)觀看。

8、飛行測(cè)試在重返過程中結(jié)束，任務(wù)進(jìn)行約 49 分鐘時(shí)，通過星鏈?zhǔn)盏絹碜孕桥炞詈蟮倪b測(cè)信號(hào)。

02史上「最強(qiáng)火箭」

盡管試飛沒有完美結(jié)束，但從實(shí)踐的角度來看，這次試飛仍標(biāo)志著一次重大成功。相比于前兩次試飛的經(jīng)驗(yàn)，SpaceX 對(duì)火箭進(jìn)行了諸多改進(jìn)。

2023 年 4 月 20 日，星艦在萬眾期待中首次點(diǎn)火發(fā)射。升空約四分鐘后，因星艦和推進(jìn)器未能分離，使得星艦在空中爆炸解體，發(fā)射失敗。沒有炸毀發(fā)射臺(tái)，是馬斯克最大的慶幸。

七個(gè)月內(nèi)，歷經(jīng) 1000 多次更改，2023 年 11 月 18 日，星艦嘗試第二次發(fā)射。發(fā)射時(shí) 33 臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)均正常啟動(dòng)，順利升空。但 3 分鐘后，直播出現(xiàn)爆炸畫面。SpaceX 公司表示，二級(jí)火箭發(fā)生故障，被迫觸發(fā)其自毀系統(tǒng)，發(fā)射失敗。

星艦的每次試射，都吸引了無數(shù)人的眼球。星艦每往前成功推進(jìn)一步，也展現(xiàn)出無比的壓迫感。這種壓迫感主要來自三點(diǎn)：

1、有史以來，最大最強(qiáng)

星艦是人類有史以來最大的飛行器，起飛質(zhì)量約 5000 噸，起飛推力 7500 噸，均為人類史之最。可實(shí)現(xiàn)近地軌道不低于 150 噸的重復(fù)使用運(yùn)力，一舉超越全球各國現(xiàn)役火箭，是人類歷史最強(qiáng)火箭。

2、完全可重復(fù)使用

星艦總高度約 120 米，直徑約 9 米，火箭由兩部分組成，分別是一級(jí)助推器「超重型推進(jìn)器」（Superheavy）和二級(jí)飛船「星艦」（Starship）。星艦的目標(biāo)是一枚完全可重復(fù)使用的火箭。也就是說，一級(jí)助推器和二級(jí)飛船，都要回收。

不僅要能回收，還必須要便宜。星艦用了不銹鋼作為主要材料，與合金材料相比，具有更高的強(qiáng)度和耐用性，同時(shí)成本更低。

3、單芯級(jí)多發(fā)并聯(lián)

將多個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)捆綁在火箭的同一個(gè)級(jí)別（芯級(jí)），這些發(fā)動(dòng)機(jī)并行工作，提供推力將火箭送入太空，稱為單芯級(jí)多發(fā)并聯(lián)。在航天歷史上，捆綁式火箭的名聲并不好。前蘇聯(lián) N-1 重型運(yùn)載火箭 4 射 4 炸，讓大家對(duì)這條路沒什么信心。

有人問馬斯克 N1 火箭沒能成功，為什么你堅(jiān)信星艦?zāi)艹晒Γ狂R斯克的回答是：如果蘇聯(lián)人有錢搞十次試射，N1 也能成功。但 N1 太貴，蘇聯(lián)人覺得成本太高玩不起。此次試射，SpaceX 成功打破了單芯級(jí)多發(fā)并聯(lián)不可靠的魔咒。

航天有一個(gè)專業(yè)術(shù)語叫定型。一旦一枚火箭完成定型，能夠穩(wěn)定發(fā)射，將產(chǎn)生規(guī)模化效應(yīng)，形成行業(yè)優(yōu)勢(shì)。

以中國商業(yè)航天企業(yè)星河動(dòng)力的谷神星一號(hào)為例，這枚火箭定型后，在此后三年時(shí)間相繼完成 10 次發(fā)射。雖然后續(xù)仍有一些失敗的插曲，但不影響火箭整體的穩(wěn)定表現(xiàn)。這也讓星河動(dòng)力快速占領(lǐng)了小型固體運(yùn)載火箭市場(chǎng)，后來者只能在大型固體和液體火箭之間尋找更多機(jī)會(huì)。

SpaceX 的獵鷹 9 號(hào)也是同樣的故事。馬斯克計(jì)劃，2024 年保底 6 次，爭(zhēng)取發(fā)射 9 次星艦。按照這個(gè)計(jì)劃，星艦很可能在一到兩年完成定型，然后在 2027 年開始進(jìn)行 NASA 的載人航天測(cè)試。

憑借強(qiáng)大的工業(yè)體系，一旦星艦完成定型，近地優(yōu)質(zhì)軌道資源將迅速被其占領(lǐng)，留給競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的時(shí)間窗口，正在一步步縮小。

03火星，還有多遠(yuǎn)？

星艦為衛(wèi)星通導(dǎo)遙應(yīng)用開辟了無窮的想象空間。之前，許多人曾質(zhì)疑星鏈項(xiàng)目補(bǔ)網(wǎng)的高昂成本及其商業(yè)可行性。然而，隨著星艦的成功定型，星鏈的部署成本預(yù)計(jì)將大幅下降，衛(wèi)星通信應(yīng)用將快速發(fā)展。

通導(dǎo)遙雖然是當(dāng)下的主流應(yīng)用，但大規(guī)模載人航天計(jì)劃，才是馬斯克真正的目標(biāo)。早在 2007 年，馬斯克就已經(jīng)宣布了他的宏偉計(jì)劃——使人類能夠探索并最終定居火星。

他曾預(yù)言，人類將在 2025 年前踏上火星。雖然現(xiàn)在看起來希望渺茫，但 2023 年 12 月 7 日，馬斯克在社交媒體上更新了他的預(yù)測(cè)，表示計(jì)劃在 2033 年實(shí)現(xiàn)人類登陸火星。

星艦設(shè)計(jì)的多功能性使其能夠在地月軌道間執(zhí)行長(zhǎng)期的飛行任務(wù)，并且在執(zhí)行火星任務(wù)時(shí)既能作為貨運(yùn)船舶也能作為載人飛船。

未來，星艦將逐步取代當(dāng)前的獵鷹 9 號(hào)火箭、獵鷹重型火箭以及龍飛船，執(zhí)行大部分太空任務(wù)。星艦作為人類歷史上最大的載人飛船，可容納一百人。這將成為馬斯克實(shí)現(xiàn)人類定居火星的關(guān)鍵。

預(yù)計(jì)星艦飛船將在明年年底前實(shí)現(xiàn)捕獲技術(shù)，目標(biāo)是每年數(shù)千次發(fā)射，計(jì)劃在 5 年內(nèi)將每年 100 萬噸有效載荷送入地球軌道，并最終實(shí)現(xiàn)將 100 萬噸有效載荷送往火星的壯志。

據(jù)馬斯克的愿景，星艦最終版將能夠以每人 2 萬美元的成本，單次運(yùn)送 100 人前往太空，單次總成本控制在 200 萬美元以內(nèi)。當(dāng)前國際航天的報(bào)價(jià)大約為每千克貨運(yùn) 1 萬美元、每人客運(yùn) 8000 萬美元。

若馬斯克的計(jì)劃成功，其報(bào)價(jià)可能達(dá)到貨運(yùn)每千克 10 美元、客運(yùn)每人 1 萬美元。自 2009 年 SpaceX 首次發(fā)射可復(fù)用的獵鷹 9 號(hào)火箭以來，發(fā)射成本已從每千克一萬美元降至約 1500 美元，成本顯著下降。

如果星艦?zāi)軌蚺堪l(fā)射，成本將進(jìn)一步大幅下降。在 2024 年，SpaceX 計(jì)劃進(jìn)行 144 次發(fā)射，這將占到全球入軌質(zhì)量的 90% 以上。

理想很有戲，現(xiàn)實(shí)很豐滿。在 SpaceX 成立 22 周年之際，馬斯克的火星夢(mèng)想又向前邁進(jìn)了一大步。