馬斯克的終極星際大殺器 " 星艦 "，即將迎來首飛！

這個 " 瘋子 " 在 2017 年提出星艦計劃，這是一項推動人類前往火星和月球，以及在地球軌道上實現(xiàn)太空旅行的瘋狂計劃。既是上天，就涉及到 " 交通工具 "，SpaceX 星艦由此誕生。在歷經(jīng)整整 4 年的各種測試、點火、試飛后，星艦終于到了第一次完全組合體發(fā)射。

然而，原定的 4 月 10 日發(fā)射時間最后被 " 鴿 "，在網(wǎng)友不斷催促下，馬斯克終于模糊表態(tài)，說會在 4 月份的第三個周末 ( 15-16 日 ) 首飛。由于有前車之鑒，很多人這次也沒有把馬斯克的話當(dāng)真。

但繼馬斯克后，SpaceX 官方也發(fā)推聲明：星艦已在星艦基地完全堆疊，測試團隊正致力于下周濕彩排，約一周后將進行星艦首次綜合性試飛，正等待監(jiān)管部門的批準(zhǔn)。此前專業(yè)航天媒體 NSF 的 Alex 也爆料稱，SpaceX 將在本周六完成發(fā)射準(zhǔn)備審查后，直接進入發(fā)射環(huán)節(jié)。這些消息綜合起來，都透露出一個訊息：星艦已經(jīng)做好準(zhǔn)備，就差 FAA 發(fā)射許可證。而據(jù)消息人士透露，這兩天應(yīng)該就會下發(fā)該許可。按照時間來推斷，最早和最有可能的就是下周一（4 月 17 日）。

而實施星艦首飛任務(wù)的博卡奇卡封路通知也已發(fā)布，封路首選日期為 4 月 17 日，備選日期為 18 日和 19 日。這次星艦將進行軌道級飛行測試 ( OFT ) ，目標(biāo)是低地軌道 ( LEO ) ，嘗試?yán)@地球飛行一圈，最后在夏威夷附近的太平洋上海上著陸。

(相關(guān)資料圖)

如果成功的話，那意味著人類離月球生活就又進了一小步。這也讓人愈發(fā)好奇，這個 " 交通工具 " 究竟可不可靠。簡單來講，星艦是由上級 " 星際飛船 " 和下級 " 超級重型助推器 " 組成的兩級火箭，其結(jié)構(gòu)類似于普通的火箭，但尺寸要大得多。 完全堆疊時，高度達(dá) 120 米 ( 大約 40 層樓 ) ，堪稱史上最高火箭。其中星際飛船是執(zhí)行各種太空任務(wù)的載具，它配備 3 臺海平面版猛禽發(fā)動機和 3 臺真空版猛禽發(fā)動機。而助推器是用來將星際飛船送入軌道，它底部多達(dá) 33 臺第二代海平面版猛禽發(fā)動機，能提供超 7200 噸的推力。在助推器助力下，星際飛船能夠搭載 100 多噸的貨物或者 100 多名乘客送往地球軌道、月球、火星甚至更遠(yuǎn)的深空。

這段長旅途也對燃料提出了要求，最后一種新型的液態(tài)甲烷成為最佳推進劑。與傳統(tǒng)的液氧煤油或液氧氫相比，液態(tài)甲烷更加的環(huán)保、高效和便捷。

除了燃料，星艦的降落方式也很新穎，它未采用傳統(tǒng)傘降回收方式，而是直接垂直降落，這樣就不用額外增加其它重量，同時定點著陸也能減少對地形的要求。想法是好的，但實施起來困難不少，比如精準(zhǔn)控制軌跡和減速等。先說軌跡控制，它是裝備了四個可移動的翼面結(jié)構(gòu)，這些翼面結(jié)構(gòu)能根據(jù)飛行狀態(tài)自動調(diào)節(jié)角度，以保持飛船的穩(wěn)定性和可操縱性。

至于減速，最終星艦下落時采用一種 " 肚皮朝下 " 的姿態(tài)，在高速下降時將自身的底部朝向飛行方向，充分利用空氣阻力 " 反推 " 減速。

而得益于材料的可靠性和降落方式等各種因素，理想狀態(tài)下，星艦將是一種完全可重復(fù)使用的運輸系統(tǒng)。在馬斯克的設(shè)想中，星艦一天可以發(fā)射 3 次，向火星運送百萬噸物資。要想實現(xiàn)這一愿想，擺在眼前的第一步就是星艦要能發(fā)射上去。而過去幾年，星艦測試計劃可謂命途多舛，先是 Mk1、SN1 和 SN3 三臺原型機均未通過低溫驗證測試。

SN2 倒是通過了低溫測試，但該原型機不符合飛行條件。經(jīng)過不斷改進后，SN4 走到了點火這一步，并順利完成了 4 次靜態(tài)點火測試，可惜第 5 次靜態(tài)點火后它炸了 ... 還沒上天呢，就壯烈犧牲。沒辦法，只有靠 SN5 來挽尊。

好在 SN5 多次靜態(tài)點火無誤后，終于能執(zhí)行首次單引擎低空飛，最后它不負(fù)眾望，點火后緩緩升空飛到 150 米高度。在空中飛行大約一分鐘后，SN5 緩緩降落在附近地面上。SN5 升空▲

雖然這只能算一次 " 短途 " 嘗試之旅，但也代表著星艦原型機第一次成功升空。試驗成功后，馬斯克在 Twitter 上表達(dá)了自己的喜悅之情，看來我們離殖民火星又近了一步。

同年年底，星艦 SN8 在得克薩斯州進行了首次高空試飛。試飛中，SN8 成功達(dá)到約 12.5 公里高度 ( 12500 米），這次飛的更高了，但意外來了：落地瞬間發(fā)生了爆炸。SN8 落地瞬間爆炸▲

之后的星艦 SN9、星艦 SN10、星艦 SN11 在試飛著陸時都是歷經(jīng)坎坷，" 炸了又炸 "，到星艦 SN15 試飛時終于平穩(wěn)落地。至此，星艦原型機在不斷坎坷中艱難完成了亞軌道試飛。之后也多次完成了亞軌飛行測試，并成功摸索出可控飛行方法。

SN15 完美著陸▲

星艦團隊還多次測試了越來越復(fù)雜的靜態(tài)點火，實現(xiàn) 31 臺猛禽發(fā)動機的全程點火測試——這是航天史上同時點火最多的火箭發(fā)動機。根據(jù)早期計劃，星艦今年完成首次軌道試飛，來驗證整體性能和可靠性，為后續(xù)太空任務(wù)打下基礎(chǔ)。

前面說了，星艦并非是 " 一次性用品 "，它能重復(fù)利用，將源源不斷的人和貨物帶網(wǎng)火星并建立基地。而這也將付出巨大的發(fā)射成本。對此馬斯克曾表示過，單次發(fā)射成本僅約 200 萬美元，這幾乎是目前獵鷹 9 號發(fā)射成本的 1/10 不到。

對應(yīng)其 100 噸的低軌道運載能力，可以將每公斤有效載荷發(fā)射入軌成本降低到驚人的 10 美元。

按現(xiàn)有計劃，星艦還能在太空完成中途添加燃料的工作。這使得星艦可以少裝燃料多裝人 / 貨。燃料不夠時在太空與能源星艦對接補充燃料。可以說全方位節(jié)約成本了。

這也讓很多人在期待星艦首飛，但馬斯克曾說過，首次發(fā)射基本上屬于是拋硬幣的玩法，成功概率約為 50％。怎么說呢，沒有人會想故意失敗，一旦決定發(fā)射星艦，最終成不成功不知道，但一定已經(jīng)盡力了。

但前期沒法保證百分百成功，怕大眾期望值太高，所以只預(yù)估一半的機率。就像重型獵鷹發(fā)射前，馬斯克也說了同樣的話，什么 50% 啦，不炸在發(fā)射臺上就是成功啦。基本上這就是屬于一種流程式的預(yù)防性挽尊，降低期望用的。

馬斯克曾表示，他希望在本世紀(jì)內(nèi)建造至少 1000 艘星艦，祝他早日實現(xiàn)吧。當(dāng)然，這眼前的就是星艦首飛順利。

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