一鴿再鴿的星艦還是來了!
當地時間2025年1月17日,埃隆·馬斯克(Elon Musk)旗下太空公司SpaceX進行“星艦”第七次試飛,本次使用了星艦飛船的全新版本,號稱是“全球最大的火箭”。
發射後火箭第一級助推器又一次實現發射塔回收,在降落時由發射塔上的機械臂“夾住”,在半空中“捕獲”回收。但火箭第二級飛船隨後與地面團隊失去聯絡,飛船直播畫面中斷,原因尚在調查。

本次試飛,“block 2”版本的“星艦”的電子裝置“徹底重新設計”,“星艦”硬體也是首次實現重複使用,即星艦超重型助推器的33臺猛禽發動機中的一臺曾用於第五次試飛任務,也是那時迄今唯一一次助推器安全返回的測試,因此公司首次有機會對硬體重複使用。
本次任務還將開創性地嘗試在太空中部署有效載荷——10顆模擬衛星。這些模擬衛星的尺寸和重量均與SpaceX下一代星鏈(Starlink)衛星相仿,旨在作為未來衛星部署任務的一次實戰演練。但目前來看,這些任務都未完成,
對此,SpaceX在X公佈:“星艦在上升燃燒期間發生了快速意外解體。團隊將繼續審查今天的飛行測試資料,以更好地瞭解根本原因。希望今天的飛行將幫助我們提高星艦的可靠性。”

而在一天前,美國時間1月16日,貝佐斯的美國藍色起源公司研製的新格倫(New Glenn-1)大型火箭首飛,該火箭從佛羅里達州卡納維拉爾角太空軍基地發射升空。隨後,火箭一二級分離。藍色起源確認火箭第二級及其搭載的名為“藍環探路者”的飛行器成功進入預定軌道。但火箭第一級未能按計劃實現海上回收。
在星艦七飛之前,貝佐斯與馬斯克在X上進行了互動。

星艦七飛的前2天,SpaceX 獵鷹 9 號火箭成功把美國螢火蟲太空公司的“藍色幽靈”月球著陸器和日本 ispace 公司的“堅韌號”月球著陸器送上月球。此次無人任務是SpaceX首次向月球表面發射航天器。此外,NASA已認定星艦作為阿爾忒彌斯3號任務的月球登陸器。2027年,送宇航員登月將值得拭目以待。而在此之前,馬斯克計劃於2026年之前發射無人的星艦前往火星探路。
從地球到月球再到火星,SpaceX將電影情節搬進了現實。如今,星際文明的路不再是未知答案,就在前方。那麼,星艦第七飛進行了哪些升級?完成了哪些任務清單?2024年收官,來自星艦的年報是怎樣的?誰又能打破SpaceX一家獨大的格局?以下,Enjoy:
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全新星艦,首次起飛
SpaceX升級清單來了!
對於十分看重重複回收的SpaceX來講,全新升級同時意味著回收技術的再次提升。
早在星艦六飛後,SpaceX官方就曾表示,七飛將進行大規模的硬體回收再利用。馬斯克針對其中五飛上陣的硬體“老員工”還給予了肯定和支援。

全新升級的星艦是什麼概念?可以說,星艦已經是世界上最大的火箭。高120米、直徑9米、起飛質量7500噸的“最強火箭”,已經是馬斯克官方認證過的「威力是土星五號月球火箭的兩倍多」。

同時,這並不會是最終版本。星艦V3預計會在一年內完成飛行,功率還將增加3倍。
總體而言,全新星艦的最佳化,主打一個「實用」性:
1.最佳化外形設計:調整了前襟翼的尺寸和位置。尺寸更小、位置更靠近星艦頭部,結構更加簡化。更小的前襟翼將改善載入過程中的熱保護能力,相當於一層更耐熱且輕盈的“防護服”。
隔熱罩採取新型瓦片,在重入大氣層時,將減少機身負擔、抵禦高溫侵襲。同時,還有一層備用的隔熱防護層。如果說,少量的瓷磚瓦片受損或是臨時脫落,星艦將有第二層安全保護。
2.增強燃料供給:飛船推進系統增大了油箱容量,體積增加25%,以提高飛行時長和軌道能力。此次調整,使推進劑從1200噸增加至1500噸,以便支撐未來的深空任務;同時,猛禽真空發動機採用全新的燃料供給管線系統,用以延長飛行時長,提高任務適應性;控制閥門和檢測感測器的系統也作出調整和升級,幫忙更精確地調控發動機和進行故障診斷。
3.升級航電系統:星艦搭載更強大的飛行計算機和整合天線,能夠實現飛行過程中的全方位效能監控;全新的慣性導航和跟蹤感測器系統,可以支援飛船準確判斷自身位置和飛行姿態。
30多個機載攝像頭,部署在各個關鍵位置,將幫助即時傳輸高畫質影片和遙感資料,以120Mbps的頻寬回傳高解析度的影像,幫助工程資料的迭代與分析,產出精準資料支援飛行決策。
智慧電池和配電系統將提供2.7兆瓦的功率,為星艦身上21個高壓驅動執行器等元件提供動力。
4.進化超重型助推器:此次,SpaceX星艦的33枚猛禽發動機中,首次「重複使用」了一臺猛禽發動機,編號314。這臺“老夥計”曾在星艦5次飛行測試中嶄露頭角。設計師們還在發動機外殼上寫上了與圓周率同樣發音的“pie”,或許是希望可以無限迴圈使用下去。

同時,為保障監管要求,70多米高的超重型助推器上已經安裝好飛行終止系統的爆炸裝置,增強安全性。
5.改進關鍵硬體:吸收第六次試飛的教訓,接收塔感測器為減少受損,進行硬體的更新換代,“筷子夾火箭”再度上演。
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SpaceX 七飛任務一覽
絕非簡單的重複
首次使用星際飛船V2版本的S33,與前六次飛行任務相比,最值得關注的地方是:旨在測試太空有效載荷的部署能力。這意味著,SpaceX正在為深空常態化任務做打算。

亮點一:星艦將首次嘗試在太空中部署有效載荷——10顆模擬衛星。
模擬衛星的尺寸和載重均和星鏈衛星類似,意在提前模擬測試衛星部署能力,以便於衛星網路和發射服務的後續開展。星艦模擬衛星將同星鏈處於同樣的亞軌道上,目的是濺落到印度洋。

亮點二:超重型助推器硬體的「回收與再利用」
1.首次複用猛禽發動機:
曾在2024年10月,第五次試飛中回收的猛禽發動機硬體,再次應用在第七次試飛中,B14上搭載314發動機,實現了推進器重複使用的一次重磅嘗試。
星艦的可回收使用對於NASA的阿爾忒彌斯計劃來講至關重要,SpaceX為實現載人著陸的目標,計劃將星艦加油型號首先送入近地軌道,再透過十餘次的火箭發射和推進劑轉移以提供足夠的燃料。這類任務的演示,預計將在春夏兩季展開。
2.火箭回收塔升級:
為了提高「筷子夾火箭」的成功性,經歷了上次試飛後,“Mechazilla”發射塔的夾持裝置進行了加固和防護,SpaceX整體進行了硬體升級。

第五次試飛“筷子夾火箭”畫面

試飛墜洋畫面
3.首次嘗試block 2 Starship全面升級
SpaceX官網顯示,全新星艦幾乎實現了電子裝置的完全重設,搭載了30餘個攝像頭,增加25%的推進劑和3.1米的高度。
亮點三:重入大氣層與回收實驗
重入大氣層的實驗將更有挑戰性,以測試星艦還有多久可以實現完全重複利用。
1.材料耐熱能力測試:故意移除部分隔熱磚,星艦試圖找到艦體能夠承受的最熱負荷,並且在部分地方安裝了不同型別的隔熱材料,用以評估不同材料的極限點。
2.回收裝置耐熱評估:機身兩側已安裝的抓取裝置並非最終版本,而是為了測試重入大氣層,在高溫環境下的詳細表現;機身隔熱瓦和結構銜接點還進行了平滑修型的處理,以最佳化六飛時的“熱點”問題。
3.大氣層再入壓力測試:星艦預設的載入軌跡,將會在最大的動壓點時測試機器的結構強度,確保其極限和未來執行任務時的安全程度。
4.發射塔雷達感測器敏感測試:“筷子夾火箭”的操作,需要星艦在接近發射塔時精準測距從而實現塔架抓取。本次試飛,發射塔上也將實驗多種雷達,用以保證後續任務的精確度。
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2024與2025
來自SpaceX的星艦年度總結
加速主宰太空探索的SpaceX,在2024年圓滿收官,2025年任務和壓力倍增。
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2024,星艦實現多項壯舉
2023年,星艦兩次發射,兩次“炸煙花”。
2024年,星艦四次發射,四次沒有爆炸。
來到星艦的年終總結,一年航天發射,SpaceX給了世界一點沖天震撼,從試飛目標到著陸方式和發射頻率,都實現了質的突破。
星艦第三飛:
2024年3月14日,星艦B10+S28順利實現起飛、上升和分離。
B10在著陸點火中,並沒有按計劃啟動發動機。發動機液氧過濾器堵塞導致渦輪泵入口壓力損失,造成推力不足。最終,墨西哥灣上,不正常擺動導致解體。
S28實現了艙內燃料轉移、載荷艙艙門開關,但並沒有實現真空發動機再點火。起飛49分39秒後,由於黑障,飛船失去訊號。
星艦第四飛:
2024年6月6日,星艦B11+S29順利完成試飛全過程。此次飛行,驗證了超重型高精度著陸能力、星艦的載入能力以及軟著陸能力。
B11實現0.5釐米級的高精度漸落,完成了墨西哥灣的軟著陸,按計劃走完全流程。
S29透過熱分離、關閉發動機、軌道滑行、再入大氣層等,漸落在距離目標地6公里的印度洋海域,按計劃走完全流程,並且首次實現了一二級軟著陸。
星艦第五飛:
2024年10月13日,星艦B12+S30首次嘗試並完成了火箭回收,驗證了機械臂捕獲回收模式,實現原位置回收超重型。
S30最終以漸落在距離目標地10米的印度洋海域。
星艦第六飛:
2024年11月19日,星艦B13+S31完成了最後一次綜合測試飛行。
B13火箭尾流破壞了發射塔頂的通訊塔,導致回收條件不足,被臨時取消原位回收操作,漸落墨西哥灣。
S31則首次嘗試並實現第一次在軌太空點火演示,並且實現了高精度的軟著陸。(第三次試飛時原計劃曾有這一項任務,因飛船姿態最終取消。)

來源:三體引力波
星艦之外,SpaceX的商業價值也伴隨著火箭發射一飛沖天。兩週前,SpaceX的估值在2550億美元上下,最新估值則有望創下全球私營公司的全新紀錄。
估值飆升也幫助SpaceX獲得了源源不斷的大訂單。
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2025,星艦計劃不容小覷
2025年,SpaceX只會更加瘋狂,保持著日常發射打卡的狀態。
2024年12月17日,馬斯克曾提到,獵鷹九號在明年的發射次數很可能超過180次。得益於火箭助推器的不斷重複使用能力,獵鷹九號幾乎達到了「做一休一」的高頻工作量。
目前看來,同一個火箭助推器可以執行25到30次的任務數量。並且,獵鷹九號從著陸到再飛,全流程的冷卻時間只有三週左右。雖然完全百分百利用仍然道阻且長,但SpaceX確實做到了降低成本、提高效率和利潤,執行更多工。
星艦作為王炸產品,仍然值得關注。七飛雖然並不成功,但在可預見的未來,星艦發射頻率超獵鷹九號、有效載荷任務量翻倍,都可能成為現實。

目前,SpaceX正在尋求批准在基地進行25次的發射和著陸。從一年兩次到一月兩次,星艦也將被推的更高、更快,甚至繞地球一圈後成功著陸。在既有在軌燃料補給的成果下,朝著太空加油的目標前進,實現兩艘星艦在兩萬公里每小時的速度下,順利對接,補給燃料。
軌道燃料的冷卻問題將成為需要克服的難點。作為推進劑的液化甲烷和氧氣必須在低溫情況下儲存,以免被太陽炙烤導致沸騰甚至爆炸。
不碰撞的前提下,精準對接飛船搭配上移動易揮發的超低溫燃料,將成為馬斯克又一次瘋狂的嘗試!
·Starbase
2024年,SpaceX共發射了4次星艦、134次獵鷹火箭,打破2024年的總記錄,完成了多次“奇點時刻”。全年,SpaceX完成了428次發射、390次回收和360次複用。
為了匹配馬斯克在2025年定下的雄心勃勃計劃,Starbase作為基礎設施也被定下了不少“小目標”。從發射場演變為火箭生產線,它可以支援火箭生產的多個階段。
馬斯克定下的小目標是:2025年底,每3天就可生產一艘星際飛船。算下來,一年將有100多艘星際飛船被打造好。但這並非他的終極目標。
「星際工廠」終極版,應當是每天至少製造一艘星際飛船。

新年伊始,地球通往月球、火星的故事還在繼續。承載著人類夢想的嘗試逐步走向「實用」。“沒有虛構成分的科幻小說”正在上演,風起雲湧的航天江湖,機遇永遠大於挑戰。
康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基曾說過:“地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠被束縛在搖籃裡,而會不斷探索新的天體和空間,開始將小心翼翼地穿出大氣層,然後再去征服太陽系。”
永遠相信人類的潛力和創造力,我們正目睹著未來的到來。
這,也僅僅是未來的開端。
References:
1.SpaceX官網
2.盤點2024年度SpaceX·發射篇 by 三體引力波
3.#馬斯克 :星艦除了增加直徑之外,還將在長高10米。by SpaceX 星艦
4.SpaceX將成全球最貴私營公司!最新估值正衝擊3500億美元 by 財聯社
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