【环球时报特约记者 晨阳】美国太空探索技术公司（SpaceX）首席执行官马斯克不久前还在痛骂美国联邦航空管理局（FAA）“监管过度”“正在扼杀美国的太空计划”，没有想到的是FAA于12日突然宣布提前批准SpaceX的“星舰”超重型火箭的第五次试飞。“星舰”在13日的试飞中成功测试了被戏称为“筷子夹火箭”的全新火箭回收模式，因为其技术难度相当高，被认为是这次试飞最大的看点。
第五飞任务达成
“星舰”的第五次试飞任务在发射前就引发全球大量媒体与航天迷的关注。在北京时间13日晚8时30分左右，“星舰”成功从位于美国得州的基地发射升空。按照预定计划，“星舰”进一步测试了飞行全过程：“超级重型”火箭在完成发射任务后尝试了返回火箭发射场，利用发射塔架的机械臂在空中接住火箭；“星舰”飞船则在发射后约1小时在澳大利亚西部的印度洋进行“水上着陆”。针对第四次试飞时“星舰”飞船在重返大气层时出现的隔热瓦损坏问题，第五次发射的该飞船重新修改了隔热防护并增加了额外的隔热瓦层数，给飞船提供更好的保护。
发射画面
此前“星舰”已经完成了四次试飞。其中在6月6日的第四次试飞中，它基本上实现了所有预设项目的测试：“超级重型”火箭以垂直姿态在预定海面（墨西哥湾）悬停溅落，“星舰”飞船成功重返大气层，以垂直姿态在预定海面（印度洋）溅落成功。得益于遍布地球轨道的卫星互联网直播，人类还头一回亲眼目睹飞船重回地球时被等离子体环绕的景象。
美国有线电视新闻网（CNN）12日称，FAA早些时候说，预计要到11月底才会决定SpaceX“星舰”的发射许可，但10月12日突然宣布批准该火箭可以在13日发射。FAA在声明中表示，SpaceX满足了“星舰”第五次测试“亚轨道试飞的所有安全、环境和其他许可要求”，同时批准“星舰”第六发的任务计划。
“星舰”火箭总长约120米，直径约9米，由两部分组成，第一级是长约70米的“超级重型”助推器，第二级是“星舰”飞船，两级均可重复使用。该火箭的设计目标是将人和货物送至地球轨道、月球乃至火星，能够完全且快速重复使用火箭，将大幅减少将货物或人员运送到地球轨道和深空的时间和成本，被认为对SpaceX的太空雄心至关重要。
“筷子夹火箭”难在哪里
在第五次试飞中，最大的挑战来自“超级重型”火箭的全新回收方式。在最初的两次试飞中，“星舰”均因为失控而启动自毁装置；第三次试飞时，“超级重型”火箭完成返回点火，但着陆点火时姿态失控，没能完整落海；一直到第四次试飞才首次实现了在预定地点的成功减速、垂直下降、“海面软着陆”的全过程。SpaceX副总裁比尔·格尔斯腾迈尔透露，“超级重型”火箭在第四次海面软着陆的精度为0.5厘米，这为下一步的发射塔原位捕获火箭技术奠定了基础。
根据SpaceX的计划，第五次试飞将利用原位发射与回收技术，测试发射塔架机械臂捕获火箭的新回收模式。美国“太空”网站介绍称，SpaceX公布的展示视频显示，该火箭完成发射任务后将非常精准地返回发射地点，并逐步减速和降低高度，最后由发射塔架的机械臂将悬停状态的火箭在半空中抓住。
回收画面
具体而言，这个过程相当复杂。“超级重型”火箭在降落过程中先是点燃9台“猛禽”发动机，其中6台在距离地面约800米时熄火关闭，剩余3台保持火箭垂直缓降状态。当火箭下降到约65米高度时，关闭其中2台发动机，保持缓慢下降状态。最后等待机械臂水平处在“超级重型”火箭约2/3的箭体位置时，火箭转入悬停，机械臂随即靠拢并将其捕获。随后机械臂将“超级重型”火箭放置到发射架上，以确保安全和稳定，这一整套动作也被形象地称为“筷子夹火箭”。
尽管说起来容易，但想要实现“筷子夹火箭”并不容易。两条捕获机械臂长达36米、高18米，能够在发射塔轨道上下移动，灵活地接近、抓取降落中的火箭，并需要根据火箭降落时的位置变化随时进行调整。同时对于超重型火箭的飞控精度和悬停能力的要求非常高，可谓“失之毫厘差之千里”，一旦略有偏差就可能导致火箭在发射塔架上倾倒甚至爆炸。因此马斯克曾预测，“筷子夹火箭”的首次成功率仅为50%。“太空”网站还提到，鉴于这次任务的高风险性，SpaceX明确提到，如果在这次“星舰”发射过程中发现任何异常，影响到发射塔架的回收捕捉的正常进行，将改回原先的海面软着陆方式。
至于为何要改用“筷子夹火箭”这种复杂和高风险的回收模式，SpaceX的解释是它可以高效解决火箭再利用的问题。目前SpaceX的“猎鹰9”号火箭助推器采用着陆腿回收的技术已经非常成熟，成功率非常高。这种回收过程相对简单，不需要复杂的机械操作，但缺点在于后续重复利用比较麻烦，需要从着陆场长途转运，无法满足SpaceX高频次发射的需求。而“筷子夹火箭”虽然技术实现难度大，但火箭回收后直接可以与发射塔架对接，后续的检查、加注燃料等步骤可以直接进行，极大减少了发射准备时间。此外，“超级重型”火箭的重量远超“猎鹰9”号火箭助推器，着陆腿可能难以承受火箭着陆时的巨大冲击。
后续依然还有诸多挑战
根据美国国家航空航天局（NASA）和SpaceX的计划，“星舰”未来在美国的一系列航天活动中都扮演了重要角色。CNN称，美国载人登月的“阿尔忒弥斯”计划，将使用“星舰”飞船的改进版本作为着陆器，将NASA宇航员送到月球表面。同时“星舰”还需要在该计划中承担在地球轨道上作为“太空加油站”的重要使命。该任务涉及大规模低温推进剂在轨加注，技术难度高、跨度大，是“星舰”执行深空探测任务的“必修课”。NASA计划在2026年实现载人登月，但目前在这两大重要领域，“星舰”尚未展开实际的大规模技术验证，后续的技术验证活动会非常密集。
此外，马斯克9月还宣布，首艘前往火星的“星舰”计划在两年后发射，以测试完整登陆火星的可靠性，如果着陆顺利，那么首批载人“星舰”前往火星的行动将在4年后进行。按照他公布的时间表，从首次载人登陆火星之后，“星舰”的发射频率将呈现指数级增长，目标是20年内在火星上建成一座自给自足的城市。为此需要将前往火星的太空发射成本从现在的每吨10亿美元降低到每吨10万美元，为此SpaceX在“星舰”设计上不遗余力地降低发射成本和提升效率。但该计划能否最终实现，目前看来还面临诸多挑战。
如何看待 SpaceX starship 倒数 40秒时暂停发射? - 知乎
如何看待 SpaceX 星舰 倒数 40 秒时暂停发射？首次尝试将“星舰”送入轨道过程中，遭遇了压力阀冻结问题。 SpaceX 表示，下一次发射将至少推迟 48 小时，之后进行卸载推进剂，放弃此次发射。 问题可能与压力阀冻结有关，需时间解决。 通常情况下，影响发射的问题往往不是短时间内能解决的。 SpaceX 需要时间来修改问题、检测并重新申请发射位，预计下一次发射可能在 5 月份。 星舰的成败，关键在于获得数据。 成功入轨并完成全舰回收，才是历史性的成功。 尽管面临挑战，但星舰仍有不小进步。 上个月，SpaceX 完成了星舰的第一次完整静态点火测试。 目标是 4 月在南得克萨斯基地进行首次轨道试飞。 失败和爆炸是正常现象，但能提供宝贵的数据。 星舰的可重用性使 SpaceX 能重新使用火箭最昂贵的部件，大批量生产和回收使用大幅降低发射成本。 回收两次就能回本，使得猎鹰 9 火箭在发射三次后，再用于发射星链卫星时，只需支付燃料费。 低成本发射是星链能快速建设的核心原因。 星舰是一个全箭回收的火箭，虽然成功率只有 50%，但马斯克更看重获取数据。 火箭炸了没关系，只要拿到数据就不亏。 新火箭使用新设计，炸机概率较大，但这是研发过程中的正常现象。 星舰的研发成功，将使单位质量发射价格大幅降低，对地球轨道任务的能力将产生碾压性影响。 目标虽然剑指火星，但对地球轨道任务的冲击也至关重要。 星舰的商业化行为，将对其他液体火箭企业构成挑战。 星舰如果成功，经验和技术也能提高重型猎鹰主芯级回收的成功率。 低成本火箭发射领域，星舰可能短期内成为垄断企业。 星链系统、卫星星座、商业空间站、探月等任务都将走在前列。 星舰的成功将对其他液体火箭企业构成压力，对卫星/服务企业则意味着发射成本降低和任务质量放宽。 星舰的名称和设计将对其他液体火箭企业构成竞争压力，可能会促使国会姥爷考虑更换后续的 SLS，使用星舰。 这将对波音等企业产生影响。 星舰的研发成功，将对全球航天领域产生深远影响，无论是发射成本、任务能力还是商业机遇，都将带来巨大变革。 星舰的未来，不仅关乎火星，更关乎地球轨道任务的未来。
SpaceX星舰回收系统通过测试可以正常使用
1. SpaceX成功对其星舰回收系统进行了关键测试，验证了该系统现在能够正常运作。 在周二和周三的夜间测试中，回收塔的机械臂（夹臂系统）进行了精准的移动，展示了其能够夹持并稳定星舰及其助推器，为发射前的定位做好了准备。 2. 公司CEO埃隆·马斯克曾在去年的一次试飞中认识到，开发一种全新的着陆回收机制至关重要。 这种机制能够在二级助推火箭或星舰返回地球基地时，有效地捕获并固定它们，从而省去传统着陆腿的需求，简化系统并显著降低成本和复杂性。 3. 尽管如此，为月球探测和火星殖民任务设计的飞船仍将配备着陆系统。 在首次轨道飞行测试中，尽管回收系统未能成功捕获目标，助推器4还是在墨西哥湾着陆，而星舰20则在夏威夷海岸成功降落。 4. 目前，SpaceX和公众都在翘首以盼美国联邦航空管理局（FAA）公布对博卡奇卡发射场（Boko Chica）及其周边地区的最终环境评估结果。 这一评估的结果将决定是否能够推进发射计划，或者是否需要开展一项全新的环境影响评估（EIS），这可能会导致项目延期。 5. 同时，SpaceX继续为星舰的轨道发射任务做准备。 上周，星舰进行了第四次静态测试发射，其助推器也完成了低温测试，为使用29个猛禽发动机做好了准备。 下一代助推器将增加四个猛禽发动机，而星际飞船也将增加三个，这意味着它们的燃料罐需要扩大以储存更多燃料。 6. 马斯克最近透露，第二代猛禽发动机正在测试中，这种发动机能够在不发生形变的情况下承受超过300bar的压力。 尽管第二代猛禽发动机并非用于轨道飞行，但它对于火星任务至关重要。 7. 目前，星舰发射基地博卡奇卡的道路已经封闭，SpaceX的工作人员已经开始在宽湾的第三层进行建设。 一旦完成，这将允许两艘星舰同时停放。 8. SpaceX预计2022年将是非常繁忙的一年。 如果你想了解更多关于埃隆·马斯克和SpaceX的火星殖民计划的信息，请持续关注。 如果你认为这篇文章有价值，请给予点赞支持。
Space X 星舰系列重型火箭第三次试飞升空，此次发射为企业研究火箭提供了什么帮助？
SpaceX的星舰系列重型火箭再次挑战新高度，三次试飞揭示的关键成果与未来挑战
北京时间3月14日21时25分，美国SpaceX公司再次发起星舰试验性发射，代号B10的“星舰”第一级表现出色，成功完成起飞并进行正常点火反推返回。 然而，着陆过程中，一级在海面着陆点火阶段遭遇姿态失控，未能按计划平稳降落，戏剧性地坠入墨西哥湾。 尽管如此，星舰的第二级S28在一级分离后顺利启动，进入一条特异轨道，进行了一系列关键的在轨试验，尽管离轨点火未能达成，但这是对新技术的宝贵验证。
仅仅两个月后，11月18日，SpaceX第二次试飞的星舰在第一级发动机的全面成功中振奋人心，所有33台发动机均正常工作，与前两次试飞中的故障形成了鲜明对比。 尽管第一级回收过程中出现意外爆炸，但整体性能提升明显。 第二级工作期间展现了新设计的“热分离”系统首次成功，然而在接近燃料耗尽时，第二级自毁失联，测试结果仍有待优化。
在这样的迭代中，星舰项目正朝着可回收的未来迈进。 每次试飞都在逐步验证回收技术，尽管面临挑战，但每次失败都为下一次的成功积累经验。 星舰的首要目标是为美国的载人登月任务“阿尔忒弥斯-3”提供在轨加注的能力，而这个时间窗口正在被逐步压缩，预计可能推迟到2026年或更晚。 同时，SpaceX的“星链”计划也面临着卫星更新换代的压力，新一代2吨重的卫星只能依赖星舰的发射能力，这无疑加大了星舰项目的紧迫性。
SpaceX首席执行官马斯克对于“成功”的定义并非单纯的成功或失败，而是在不断试错中找到最优解。 星舰的使命不仅是技术突破，更是商业航天领域的重要里程碑。 面对NASA对载人登月的期待，以及星链服务的增长需求，星舰的每一次试飞都在为这些关键任务铺平道路。 尽管竞争对手尚未达到星舰的运载能力，但SpaceX面临的竞争压力依然巨大，需要不断改进和加速研发进度，以满足日益紧迫的时间表。
总的来说，SpaceX的星舰系列重型火箭第三次试飞尽管在着陆过程中遇到了挫折，但每一次试飞都是一次重要的学习过程，为未来的技术迭代和商业应用奠定了基础。 随着研发的深入，我们期待SpaceX能够在可重复使用火箭领域取得更大的突破，引领商业航天的未来。
