星舰是SpaceX正在研制的一款可完全重复使用的重型火箭，起飞重量超越当年的阿波罗登月火箭——土星五号。

这是今年星舰的第4次试射，也是初代星舰的谢幕演出。距离上次成功进行“筷子夹火箭”的第5次星舰发射，时隔仅1个月。

即使放在人类航天最疯狂的冷战时期，如此重型的火箭一月一发，这样的频率都是难以想象的。

而SpaceX高管更是放出豪言——明年将发射数量提升至25发，即半个月一发。甚至，“未来4年内发射400发星舰也不足为奇”。

星舰S31和超重B13在进行推进剂加注测试 | SpaceX

让我们一起深入了解一下，人类有史以来最大的火箭——星舰

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星舰结构

“星舰”系统包括第一级“超重”运载火箭和第二级太空飞船星舰，总高121米，直径9米。全箭最大起飞推力7130吨。其远期规划的运载能力为：完全重复使用时，近地轨道运载能力大于150吨；一次性使用时，近地轨道运载能力大于250吨。

第一级“超重”运载火箭为Super Heavy助推器，采用了33台猛禽火箭发动机，单个最高运载能力为250吨，完全可重复使用时运载能力最高为150吨。猛禽发动机使用低温液氧和液甲烷作为推进剂，并采用全流量级燃烧循环。

Super Heavy助推器上的33个猛禽发动机分为两层排列，外层有20个，内层有13个。外层的20个发动机是“Raptor Boost”配置，它们去掉了节流阀执行器以减轻重量，并且使用了修改过的喷嘴，降低了节流性能，以换取更高的推力。内层的13个发动机是普通的“Raptor”配置，它们可以在20%到100%之间调节推力，并且可以在两个轴向上偏转15度以控制姿态。

第二级“星舰”飞船，高50米，搭配有3台海平面版猛禽2发动机和3台真空版猛禽2发动机，以在不同的高度和速度下提供最佳的性能。其中真空猛禽发动机作为猛禽发动机的一个变体，直径2.3米，高4.6米，有一个更大的喷嘴，以增加比冲和减少气流分离。其单发推力约为14.7兆牛顿（约合150万千克力），比冲约为380秒。

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研制历史

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2005年SpaceX首席执行官马斯克首次提出一种使用梅林2发动机的、能将100吨重的载荷发射到低地球轨道的大容量火箭概念“BFR”。

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2016年公开了星舰的前身——火星殖民运输器（MCT）。

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2016年猛禽发动机原型首次在试验台上点火，使建造大型液氧甲烷火箭成为可能，并将该火箭更名为“星际运输系统”。

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2017年，重新更名为BRF，并进一步修改了飞船的设计，使其更加实用和经济。

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2018年9月，BFR航天器经过重新设计，出现了两个前襟翼和三个可用做着陆腿的后襟翼。同年11月宣布了整个系统和第二级的名称“Starship”，以及助推器的名称“Super Heavy”。

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2019年9月至2020年12月，Space X制造了多个星舰飞船的原型机，并进行了多次高空试飞。其中SN8、SN9、SN10、SN11都在高度约10公里处爆炸或坠毁；SN15则成功完成了10公里高空试飞并着陆；SN16则被取消发射；SN20则被用于首次轨道试飞。

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发射情况

星舰系统自2023年4月至今，已完成六次飞行实验，分别于2023年4月和11月进行了前两次的轨道飞行测试，但均于半空中发生解体爆炸。2024年3月和6月，成功完成第三次和第四次轨道飞行实验，但未能完成助推器与星舰的回收。

2024年10月13日，Space X发射星舰S30与超重B12组合体，执行星舰第五次集成飞行测试（IFT-5），并成功实现发射塔架“筷子”机械臂原位回收超重助推器B12。该“筷子”名为Mechazilla，为了实现塔架的抓取，解决了三大“拦路虎”：

第一，准。塔架回收需要极高的精度，连箭体上的承力点都要对齐机械臂，差一点就可能功亏一篑，甚至碰撞爆炸。

第二，强。需要箭体承力点有足够强度。万一“筷子”把火箭“夹”坏了，就没法重复使用了。

第三，稳。两根“筷子”必须有强大的缓冲减震能力，能轻柔地把箭体接住，最大可能地减少冲击力。

本次飞行标志着人类首型全复用火箭的诞生，将彻底改变人类进入太空的方式，向人类移民火星又前进了一大步。

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第六次集成飞行测试

近日，Space X公司宣布进行星舰第六次继承飞行测试，以实现如下目标：

扩大飞船和助推器的能力范围，并更接近于将整个系统的在线重用；

助推器再次返回发射场通过“筷子”捕获；

在滑行过程中进行首次在轨单发动机点火；

测试一套新的隔热系统，为后续回收星舰飞船（安装回收锁扣）做准备；

飞船再入和下降印度洋的机动变化，将采用更大的攻角；

这次飞行实验将主要分为三个阶段。一是系统的上升阶段：超重助推器点火，以实现飞行器的起飞上升。二是一级返回阶段：达到预定高度后进行系统的热分离，一级超重助推器进行翻转机动后再次点火以返回发射场，并被“筷子”捕捉，实现可重复使用。三是二级飞行和再入返回阶段：二级星舰飞船点火启动与助推器分离后持续上升到预定高度，滑行，在完成预定任务后星舰再入大气层返回。

这次飞行的硬件升级为助推器推进系统增加了额外的冗余，增加了关键区域的结构强度，并缩短在成功捕获后从助推器中卸载推进剂的时间。任务设计者还更新了助推器发射和返回的软件控制和承诺标准。