三天前，在亿万大众围不雅之下，马斯克的星舰系统初次发射弄了个最热烈的“放鸽子”直播。跟着时候推移，星舰系统又将再次吸引全球的眼光。

不外，今朝发射场的状态似乎欠安，貌似年夜雾满盈。SpaceX发布推文称：“星舰团队将进行推动剂加注；团队正在存眷气候。”

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当看星舰发射时，我们看甚么？

在原定的北京时候4月17日21时20分起飞前不到10分钟，SpaceX公布打消其博卡奇卡星舰基地实验场的星舰系统发射，以后陈述了超等重型助推器存在增压问题。这是由于到燃料注入T-40秒时一个增压阀仿佛被冻住了。成果酿成了一次湿彩排。尔后只能卸载燃料，最少2天后再测验考试。

此次星舰的组合，听说是在颠覆了数十次方案后才终究肯定的，这两年都在不竭地调剂测试。

2020年12月到2021年5月，SpaceX测试了星舰上层平台布局的几种原型，星舰原型机进行了一系列亚轨道高空试飞，成果屡次爆炸，终究在2021年实现成功垂直着陆。

增压阀被冻住不是甚么年夜的手艺问题，也其实不常见。这个阀门是加注氦气或液氦的，用在火箭贮箱增压，混入少量水汽致使冻结。

这是迄今为止全球运载能力最年夜、手艺最早进并且最复杂的运载火箭和宇宙飞船的初次发射。假如发射成功，将是一次豪举，成为马斯克将人和货色输送到月球和火星的方针的初期里程碑，如许便可肯定这类设计方案的可行性，加快星舰系统的研制进度。

这类全复用超重运载火箭投入利用后，可以改变太空摸索近况，低本钱地把年夜质量物体送入太空，包罗年夜范围展开载人登月乃至年夜范围载人登火星勾当，令人类的多行星存在成为可能，并为太空经济和太空军事带来一场革命性的转变。

此次打算中的发射最年夜看点有3个：

起首，是看采取液氧甲烷火箭策动机的火箭可否取得全球初次发射成功。此前，中国蓝箭公司的朱雀二号和美国相对论空间公司的人族一号液氧甲烷火箭都发射掉败了。这类采取液氧甲烷火箭策动机的新型火箭具有没有毒环保、高比冲、低本钱、易在反复利用等特点，并可在火星上原位出产，知足贸易化火箭发射需求，前景十分广漠。

其次，是看该火箭第一级，即超重型火箭上的33台第二代猛禽策动性能否一路正常工作。只要有一台策动机掉灵，便可能致使火箭爆炸。此前只有苏联N1火箭的第一级装了30台策动机，但4次发射均告掉败，并且第2次发射在升空后不久就撞向了发射台。而马斯克最担忧的就是火箭在起飞后可能当即爆炸，破坏发射台。

第三，就是看世界首个采取船箭一体的立异设计是不是可行。其第二级是星舰飞船，但装有6台第二代猛禽策动机，所以推力很年夜，有必然的火箭功能。此次将实验它落到指定海域的能力，这可为将来收受接管或在地外星球着陆奠基主要根本。

马斯克打造星舰系统想干啥

星舰的全新概念是2017年9月由马斯克正式发布的一种完全可反复利用的运输系统，由超等重型助推器和船箭一体的星舰飞船构成，用在年夜年夜提高人类进入太空的能力，可以将航天员和货色输送到地球轨道、月球、火星等地。

星舰飞船发射成功后，最首要的目标是发射SpaceX公司的星链卫星。星舰与专门用在载人登月的土星五号和“航天发射系统”分歧。不但用在载人登月或载人登火星，星舰凭仗壮大的运载能力和多用化设计，还可发射更重、更多的第二代星链卫星，乃至一次摆设一个星座，由于猎鹰系列火箭今朝还没有法年夜范围运载较重的第二代星链卫星。到2040年，星链卫星客户数目有望升至3.64亿，届时星链卫星每一年将带来约800亿美元的收入。

星舰能进行地球点对点运输和在轨根本举措措施扶植，如打造庞大的太空电站、太空旅店等；它可以在轨道上捕捉并维修人造卫星，也能够带它们返回地球，或把它们转移至一个新的运行轨道。

固然，星舰的最年夜亮点是向月球和火星输送航天员和装备，和更富科幻色采的外星殖平易近和太空矿业开辟等整体质量庞大的航天器，而且发射本钱相当低。

马斯克流露，一旦相干实验获得成功，将启动范围化出产，以每一年建造100艘的速度，打造1000艘“星舰”构成的太空舰队。每次发射可把100人同时送到火星概况，本钱为1000万美元，每千克载荷不到100美元。马斯克但愿最后将把10万人和相干物质输送到火星，实现从21世纪20年月后期最先在火星移平易近的胡想。

超等壮大而又布满风险的星舰系统

此次发射的星舰被称之为最年夜且最强的，它首要表现在以下方面。

星舰系统的直径9米，总高度约120米，这是汗青最高的运载火箭与飞船的组合体。此中作为第一级的超等重型助推器高70米，配备了33台第二代“猛禽”策动机，这是世界并联策动机最多的；作为第二级的星舰飞船高50米，配备了6台第二代“猛禽”策动机，这是世界初次采取船箭一体设计。

其近地轨道运载能力约为150吨。假如不收受接管第一二级，“星舰”有用载荷运载能力可高达250吨到300吨。所以其运载能力是土星5号和新研制的“航天发射系统”的2到3倍，到达世界之最。

并且，星舰外壳采取不同凡响的不锈钢薄板，目标是为了更廉价，假如用碳纤维材料造要花几万万美元，而用不锈钢薄板只需花几十万美元；

星舰飞船可以在轨屡次加注燃料，目标是使飞船能在太空中履行更长时候或更复杂的使命。

它的两级都可以实现垂直下降收受接管、反复利用，如许可年夜年夜下降本钱。此中的超等重型助推器采取新奇的“筷子”收受接管，可省去箭体着陆支腿的重量和本钱，也避免了支腿没法靠得住睁开和锁定的潜伏风险。但这对收受接管精度的要求极高，并且收受接管掉败的价格不但仅是损掉一枚芯一级，还可能搭上一座发射台。

此次发射的星舰利用十分进步前辈的火箭策动机——第二代“猛禽”，它是SpaceX为星舰火箭研发的一种新型液氧甲烷火箭策动机，具有很高的机能，能为星舰火箭供给庞大的推力。每台第二代“猛禽”推力达230吨，33台同时焚烧，总推力可达7500吨，而星舰系统总重量为5000多吨。

第二代“猛禽”推力从第一代“猛禽”的185吨骤升至230吨，几近追平了蓝色发源正在研制的BE-4策动机；它的预燃室可不变工作在高达30兆帕的室压下，跨越俄制RD-180策动机的26.7兆帕。是以，机能十分优良。

并联利用这么多台策动机同时焚烧工作，是一项十分复杂的手艺，会发生庞大高频震动，轻易影响到火箭自己；别的，因为策动机太多，所以也轻易呈现“纵向耦合振动”等一系列问题。

为此，SpaceX需要霸占策动机的安插、承力布局、热防护、耦合振动等一系列手艺难关。SpaceX已经由过程近似“猎鹰重型”首飞阶段逐步增添静态焚烧策动机数目的体例，取得了振动数据，并试探了启动时序，因此已根基解决这一手艺难点，但还需要经由过程现实发射来查验。

对一般火箭来讲，首飞成功入轨即可“年夜功乐成”，但对“一箭打全国”的星舰来讲，首飞成功只能算是“赛程过半”。尔后，星舰的第二级还需面对再入年夜气层并成功着陆收受接管的挑战。在再入年夜气层的热防护系统方面，星舰像航天飞机一样在迎风面年夜面积笼盖了防热瓦。这是一个年夜考验，由于航天飞机就曾因防热瓦屡次呈现问题，并影响本钱和发射周期。

假设接下来一切顺遂

星舰全部飞翔进程将是如许的：

第一级超等重型助推器（又叫B7）工作3分钟，把星舰飞船（又叫BS24）送到预定轨道高度；升空8分钟后受控在预定的墨西哥湾海域溅落；

与超等重型助推器分手后，第二级星舰飞船焚烧继续加快，延续向东飞，进入年夜约26.36度赤道倾角的轨道级飞翔状况，飞越年夜西洋、非洲南部、印度洋、印尼群岛、承平洋上空，尽量避开年夜片陆地，达到200多千米的预定高度。

星舰飞过年夜半个地球后，进入重返年夜气层阶段，此时将演示星舰怪异的飞翔姿态：腹部拍水式俯冲、神龙摆尾等高难度操作，终究在升空90分钟后在夏威夷群岛四周海域溅落。

假如按打算，完成上述所有预定的飞翔实验使命，即完全成功。假如哪一个环节呈现了问题，只能算部门成功。马斯克说成功的几率只有50%，不把发射台炸毁就是成功，这是指部门成功，最多算和格吧。

假如首飞成功，估计星舰本年还会发射四次，用失落美国联邦航空局（FAA）所要求的首年发射量上限，以便经由过程屡次实战来不竭试错，累进经验，快速打磨、迭代星舰系统，从而早日研制出成熟版星舰。据报导，美国本年打算用星舰完成绕月旅游使命。

（作者系全国空间探测手艺首席科学传布专家）

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