“星舰”三试太空背后，距离人类的火星之旅还有多远？

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“‘星舰’将把人类带到火星。”

“星舰”第三次试射后，马斯克在自己的社交平台上发出豪言壮语。

当地时间14日，美国太空探索技术公司(SpaceX)新一代重型运载火箭“星舰”以及飞船集成系统进行第三次试射。美国有线电视新闻网(CNN)称，“星舰”重返大气层过程中，SpaceX与其失去联系，任务提前结束，“‘星舰’丢失，但取得了重大进步”。

SpaceX创始人马斯克随后在社交媒体上连发3条推文：

“‘星舰’将使(未来)生活多行星化。”

“‘星舰’将把人类送上火星。”

“‘星舰’发展迅速。”

“星舰”曾于2023年4月20日、11月18日进行两次发射，均发生爆炸。“星舰”第三次试射完好抵达太空，人类火星之旅似乎更近一步。那么，此次“星舰”再战太空，完成了哪些挑战？星舰本次试飞后，人类离火星还有多远？

“失联”了，但也成功了

第三次试射有何突破

“星舰”一直走到这一步实在是不容易。

媒体称，美国联邦航空管理局（FAA）在13日下午为此次试飞开了最后的“绿灯”，正式批准了此次发射，批准的意见是“SpaceX满足了所有安全、环境、政策和财务责任要求”。

此时距离上一次发射失败，已经过去了数月。

虽然此次发射“星舰”在重返大气层期间与地面失去信号，但我们几乎可以说，“星舰”此次发射取得了成功。

首先，“星舰”选择了一条新的飞行路径。

前两次试飞都计划在太平洋的夏威夷群岛附近溅落，第三次试飞的溅落区在印度洋，“这条新的飞行路径使我们能够尝试在太空点燃发动机等新技术，同时最大限度地提高公共安全。”

然后是解决了上次尝试中发现的问题。从发射的直播画面中，可以看到火箭的“超级重型助推器”溅落海面。在上次尝试中，“超级重型助推器”在此时爆炸，看起来SpaceX已经解决了这个问题。

火箭的第二级即飞船部分的有效载荷舱门已经打开。这就是未来“星舰”部署“星链”卫星的方式，演示其工作原理是这次飞行的目的之一。

除此之外，在飞行期间，“星舰”进行了几项测试。第一项试验是打开有效载荷门，它还将在星舰内的两个燃料箱间移动数吨液氧。这是对未来两艘“星舰”在轨加注的初步测试，对于将飞行器送上月球至关重要。

最后，“星舰”尝试在太空真空中重新启动一个“猛禽”发动机，这在以前是没有过的。

“史上最强”运载火箭是炸出来的

据SpaceX网站介绍，“星舰”可谓是“史上最强”的运载火箭，体现在迄今全球体积最大、推力最强的运载火箭，可重复利用。

“星舰”是SpaceX公司目前正在研制的一款重型运载火箭，采用可重复使用设计，该火箭由两部分组成：起飞级名为“超级重型助推器”，并联安装了33台“猛禽”液氧甲烷发动机，其中内置13台用来改变推力方向，最大推力约7600吨；第二级是集成了6台发动机的飞船（其中包括3台真空版“猛禽”发动机和3台海平面版“猛禽”发动机，最大运载能力超过200吨。）

SpaceX创始人马斯克认为，可重复使用的火箭是太空旅行的未来，这样便可降低每次发射的成本和时间。

2022年2月，马斯克在得州召开的“星舰”发布会上称，“星舰”的飞船船舱6至8小时内便可回收利用，一天可以发射3次。他说，快速回收意味着成本极低，“每次飞行可能只需几百万美元，甚至低至100万美元。”

“星舰”采用“快速迭代”和“以飞代试”的火箭研制模式，这种“快速迭代的开发方法”是SpaceX所有重大创新进步的基础，猎鹰火箭、龙飞船和星链的开发都是如此。在此次任务发射前，SpaceX在社交媒体上表示，虽然这次发射不是在实验室或测试台上发生的，但这绝对是一个测试，“我们今天所做的将为星舰的快速开发提供宝贵数据。”

SpaceX的工程文化被认为比航空航天业的许多老牌企业更能承受风险。它建立在一种飞行测试策略之上，即把航天器推到故障点，然后通过频繁的重复来微调改进。SpaceX坚信可以通过飞行与爆炸来学习如何更快更便宜地制造更好的火箭，而不是仅仅依靠地面测试和计算机建模。

回看“星舰”的试飞之路，似乎还真是在“爆炸”中看懂了马斯克的“失败成功学”。

2023年4月，“星舰”迎来首次飞行试验，升空2分30秒后火箭姿态失稳并开始旋转，最终解体爆炸，发射未达到预期目的。之后，SpaceX公司公布了失败的原因，称“星舰”发射后，其中一级有多台发动机工作不正常，出现故障，损失高度并开始旋转，向飞船下达了终止飞行的指令。SpaceX称，“星舰”设置了出现意外情况时自毁的机制，以防止火箭自由坠落并威胁地面人类的安全。

首飞失败后，SpaceX对“星舰”进行了1000多次修改，最主要的变化是级间热分离方式，即“星舰”的二级飞船在还未与一级超重助推器分离时点燃发动机。马斯克称，“热分离具有载荷入轨优势，保守地说，运载能力大约增加了10%。

2023年11月18日“星舰”进行了第二次飞行试验，火箭级间分离后，“超重”助推器爆炸，SpaceX原本希望引导它在海洋中可控溅落，而第二级的飞船飞行几分钟后失联，第二次飞行试验也未达到预期。

今年2月，SpaceX公司公布调查报告，第二次飞行试验中火箭起飞级发生爆炸的原因被确定为向发动机供应液氧的过滤器出现堵塞，导致发动机氧化剂涡轮泵入口压力下降，最终导致一台发动机发生故障，从而导致火箭失事。第二级的飞船未能成功是因为装载了过多的液氧推进剂，在启动液氧排放口时，在航天器尾部发生泄漏，导致燃烧事件和随后的火灾，进而导致飞船失联。

SpaceX此前表示表示，星舰第二次飞行测试（IFT-2）取得了许多重大里程碑式的经验，并为“星舰”继续快速发展提供了宝贵的数据。

人类的火星之旅还有多远

“星舰”的每次发射都备受关注，因为它和马斯克的火星梦紧紧地绑定在一起。

“我认为在未来4年内，在那里(火星)进行一次无人测试着陆，是可行的。”马斯克2023年10月参加国际宇航大会期间说道。

SpaceX曾表示，“星舰”的使命，是用一种相对廉价的方式将宇航员和物资运送到地球轨道，帮助人类重返月球、前往火星及更远的地方。

火星并不是“星舰”的唯一目的地，SpaceX最大的客户美国宇航局（NASA）对星舰寄予厚望，在NASA“阿尔忒弥斯”重返月球计划中，星舰承担着核心角色——帮助美国宇航员登月。SpaceX首席执行官马斯克表示，在搭载第一批人类之前，星舰应该执行数百次无人飞行任务。马斯克也认为，星舰最终将取代SpaceX目前的主力火箭猎鹰9号。

如今看来，“星舰”本身还有许多技术需要攻克与完善。道路是崎岖的，但“火箭之父”齐奥尔科夫斯基曾说：“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”

要走出摇篮，人类从来没有停下脚步。1883年，人类第一次提出了利用火箭进入太空的想法；1926年，世界上第一枚液体燃料火箭发射升空；1969年，美国“阿波罗11号”飞船在月球降落，人类第一次登上月球；2021年，中国研制的探测器“天问一号”成功降落在火星……

同样，中国的商业航天也进步飞速，去年7月，由蓝箭航天自主研制的、全球首枚成功入轨的液氧甲烷火箭朱雀二号遥二运载火箭一飞冲天，填补了国内液氧甲烷火箭的技术空白，标志着我国运载火箭在新型低成本液体推进剂应用方面取得突破。

2024年1月11日，由东方空间研制的“引力一号”首飞成功，这是我国自主研制的全球最大固体运载火箭。不仅大幅提升了我国固体运载火箭的运载能力，也丰富了我国运载火箭型谱。1月23日，由中科宇航研制的“力箭一号”遥三运载火箭在酒泉卫星发射中心成功发射，采用“一箭五星”的方式，顺利将5颗商业卫星送入预定轨道。“力箭”“朱雀”“快舟”“双曲线”“谷神星”等系列商业运载火箭连续发射成功，标志着我国在商业运载火箭技术方面取得了重大突破。

火星或许不会是人类的终极目的地，“星舰”也不会是人类唯一的超大运力运载火箭。未来人类航天会走向何方，我们仍会拭目以待。

综合自：澎湃新闻、央视新闻、中国新闻网、潮新闻