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成功，又沒完全成功。
作者 | 年華
編輯| 靖宇
「事不過三」，這句中國諺語在國外一樣通用。至少，對于伊隆?馬斯克和他的「星艦」火箭來說確實是這樣。
在兩次發射失敗后，2024 年 3 月 14 日，SpaceX 打造的完全可重復使用火箭 —— 星艦 Starship，在得州發射。該火箭有兩部分，分別是一級助推器和二級飛船，按計劃都要回收。
點火后，一級助推器全部 33 臺發動機穩定工作。隨后，一二級系統成功實現熱分離；一級返回時點火不正常，姿態失控，未能順利回收。
二級飛船順利進入預定軌道。SpaceX 官方宣布開 / 關艙門和推進劑轉移測試成功。40 分鐘時，飛船再次點火；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」，但對于 SpaceX 團隊來說，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「成功」來總結這次試射：
這是第二次，超重型助推器上的 33 臺猛禽引擎全部成功啟動，并在上升過程中保持全程燃燒狀態。
第二次成功執行熱分離，關閉 30 臺超重型助推器上的猛禽引擎（3 臺未關閉），并在分離飛行器之前成功點燃了第二級的六臺猛禽引擎。
分離后，超重型助推器成功完成翻轉動作，并完成了返航燃燒，抵達墨西哥灣的濺落點。
第一次著陸燃燒中，超重型助推器成功點燃了幾臺引擎，之后飛行器經歷了 RUD（這是 SpaceX 的說法，意為「快速非預定拆解」）。
在大約 462 米的高度和任務開始后將近七分鐘時，助推器結束飛行。
六臺第二級猛禽引擎全部成功啟動，并將飛行器推向了預定軌道，成為第一個完成全時長上升燃燒的星艦。
在滑行過程中，成功完成其他幾個目標的飛行測試，包括開啟和關閉其有效載荷門（未來計劃裝星鏈）和啟動推進劑轉移演示。
由于在滑行過程中的飛行器滾動速率，星艦沒有嘗試計劃中的單個猛禽引擎在軌重點火。
這些演示的結果將在飛行后數據審查完成后公布。
隨后經歷了其首次從太空返回的過程，為高超音速重返時的加熱和飛行器控制提供了寶貴數據。
通過安裝在星艦上的星鏈終端，實現了重返過程的實時觀看。
飛行測試在重返過程中結束，任務進行約 49 分鐘時，通過星鏈收到來自星艦最后的遙測信號。
盡管試飛沒有完美結束，但從實踐的角度來看，這次試飛仍標志著一次重大成功。相比于前兩次試飛的經驗，SpaceX 對火箭進行了諸多改進。
2023 年 4 月 20 日，星艦在萬眾期待中首次點火發射。升空約四分鐘后，因星艦和推進器未能分離，使得星艦在空中爆炸解體，發射失敗。沒有炸毀發射臺，是馬斯克最大的慶幸。
七個月內，歷經 1000 多次更改，2023 年 11 月 18 日，星艦嘗試第二次發射。發射時 33 臺發動機均正常啟動，順利升空。但 3 分鐘后，直播出現爆炸畫面。SpaceX 公司表示，二級火箭發生故障，被迫觸發其自毀系統，發射失敗。
星艦的每次試射，都吸引了無數人的眼球。星艦每往前成功推進一步，也展現出無比的壓迫感。這種壓迫感主要來自三點：
1、有史以來，最大最強
星艦是人類有史以來最大的飛行器，起飛質量約 5000 噸，起飛推力 7500 噸，均為人類史之最。可實現近地軌道不低于 150 噸的重復使用運力，一舉超越全球各國現役火箭，是人類歷史最強火箭。
2、完全可重復使用
星艦總高度約 120 米，直徑約 9 米，火箭由兩部分組成，分別是一級助推器「超重型推進器」（Superheavy）和二級飛船「星艦」（Starship）。
星艦的目標是一枚完全可重復使用的火箭。也就是說，一級助推器和二級飛船，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，具有更高的強度和耐用性，同時成本更低。
3、單芯級多發并聯
將多個發動機捆綁在火箭的同一個級別（芯級），這些發動機并行工作，提供推力將火箭送入太空，稱為單芯級多發并聯。在航天歷史上，捆綁式火箭的名聲并不好。前蘇聯 N-1 重型運載火箭 4 射 4 炸，讓大家對這條路沒什么信心。
有人問馬斯克 N1 火箭沒能成功，為什么你堅信星艦能成功？馬斯克的回答是：如果蘇聯人有錢搞十次試射，N1 也能成功。但 N1 太貴，蘇聯人覺得成本太高玩不起。此次試射，SpaceX 成功打破了單芯級多發并聯不可靠的魔咒。
航天有一個專業術語叫定型。一旦一枚火箭完成定型，能夠穩定發射，將產生規模化效應，形成行業優勢。
以中國商業航天企業星河動力的谷神星一號為例，這枚火箭定型后，在此后三年時間相繼完成 10 次發射。雖然后續仍有一些失敗的插曲，但不影響火箭整體的穩定表現。這也讓星河動力快速占領了小型固體運載火箭市場，后來者只能在大型固體和液體火箭之間尋找更多機會。SpaceX 的獵鷹 9 號也是同樣的故事。
馬斯克計劃，2024 年保底 6 次，爭取發射 9 次星艦。按照這個計劃，星艦很可能在一到兩年完成定型，然后在 2027 年開始進行 NASA 的載人航天測試。憑借強大的工業體系，一旦星艦完成定型，近地優質軌道資源將迅速被其占領，留給競爭對手的時間窗口，正在一步步縮小。
星艦為衛星通導遙應用開辟了無窮的想象空間。之前，許多人曾質疑星鏈項目補網的高昂成本及其商業可行性。然而，隨著星艦的成功定型，星鏈的部署成本預計將大幅下降，衛星通信應用將快速發展。
通導遙雖然是當下的主流應用，但大規模載人航天計劃，才是馬斯克真正的目標。
早在 2007 年，馬斯克就已經宣布了他的宏偉計劃 —— 使人類能夠探索并最終定居火星。他曾預言，人類將在 2025 年前踏上火星。雖然現在看起來希望渺茫，但 2023 年 12 月 7 日，馬斯克在社交媒體上更新了他的預測，表示計劃在 2033 年實現人類登陸火星。
星艦設計的多功能性使其能夠在地月軌道間執行長期的飛行任務，并且在執行火星任務時既能作為貨運船舶也能作為載人飛船。未來，星艦將逐步取代當前的獵鷹 9 號火箭、獵鷹重型火箭以及龍飛船，執行大部分太空任務。星艦作為人類歷史上最大的載人飛船，可容納一百人。這將成為馬斯克實現人類定居火星的關鍵。
預計星艦飛船將在明年年底前實現捕獲技術，目標是每年數千次發射，計劃在 5 年內將每年 100 萬噸有效載荷送入地球軌道，并最終實現將 100 萬噸有效載荷送往火星的壯志。據馬斯克的愿景，星艦最終版將能夠以每人 2 萬美元的成本，單次運送 100 人前往太空，單次總成本控制在 200 萬美元以內。
當前國際航天的報價大約為每千克貨運 1 萬美元、每人客運 8000 萬美元。若馬斯克的計劃成功，其報價可能達到貨運每千克 10 美元、客運每人 1 萬美元。
自 2009 年 SpaceX 首次發射可復用的獵鷹 9 號火箭以來，發射成本已從每千克一萬美元降至約 1500 美元，成本顯著下降。如果星艦能夠批量發射，成本將進一步大幅下降。
在 2024 年，SpaceX 計劃進行 144 次發射，這將占到全球入軌質量的 90% 以上。
理想很有戲，現實很豐滿。在 SpaceX 成立 22 周年之際，馬斯克的火星夢想又向前邁進了一大步。
本文來自微信公眾號：極客公園 （ID：geekpark），作者：年華
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