“星舰”第七次试飞：成功捕捉助推器，但飞船解体

科技 2025-01-17 08:29 北京

当地时间1月16日，SpaceX的Starship “星舰”飞船第七次飞行测试以失败告终。

直播显示，在火箭成功发射后不久，Starship飞船成功脱离了助推器，启动了火箭发动机并升空进入轨道，但随后部分发动机似乎出现了故障。

没过多久，SpaceX发现无法再获得飞船遥测数据，与飞船失联。不过助推器被成功捕获。

图 | 成功捕捉助推器（来源：马斯克、X）

SpaceX 发言人在直播中表示：“我们预计飞船引擎会在 40 秒前熄火，但我们看到一些引擎在那之前就开始熄火。所以现在我们只能待命，试图获取有关我们所在位置的最新消息。”

SpaceX 的直播显示，当飞船停止共享数据时，Starship飞船的六个发动机中只有一个亮着。

最终，SpaceX宣布Starship飞船出现“快速意外解体”，这通常意味着火箭爆炸或意外损毁。

目前尚不清楚Starship飞船爆炸的原因、时间或方式。SpaceX表示，该飞船配备了“飞行终止系统”，当飞船开始偏离航线时会将其炸成碎片。在最初几次测试中，该自毁功能曾被激活。

图 | SpaceX宣布第七次测试结果（来源：X）

这艘123米高的巨型火箭不仅是人类迄今建造的最强大的火箭系统，更肩负着重返月球和开启火星之旅的宏伟使命。

此次测试意义非凡，因为这艘Starship在很多方面进行了重大升级，甚至是重新设计。按照计划，它背负了一系列测试目标，例如有效载荷部署测试、隔热瓦选择性测试、重新点火等等。

虽然此次测试以失败告终，但从2023年4月的首次试飞至今，Starship已经从最初发射后数分钟就爆炸，发展到如今能够完成可控的助推器捕捉，进步显著。

值得一提的是，美国宇航局（NASA）已经同意向SpaceX支付近30亿美元用于开发Starship，计划最早在2027年将其用作载人登月飞船。

图 | 第七次飞行测试示意图（来源：SpaceX）

本次测试原定于1月15日进行，但由于天气原因被推迟了一天。

巧合的是，就在同一天，杰夫·贝佐斯（Jeff Bezos）领导的蓝色起源公司（Blue Origin）也试飞了火箭“新格林”（New Glenn），并取得了成功。蓝色起源希望通过“新格林”火箭加入全球发射市场的竞争，挑战SpaceX多年来的主导地位。

此次飞行测试，SpaceX使用了经过全面升级的新一代Starship飞船。虽然SpaceX尚未公布导致飞船失联和失踪的原因，但或许与过多的设计改动有关。

据SpaceX介绍，他们在设计上进行了多项重要改进，飞船的前襟翼不仅尺寸减小，还被移至飞船顶端，远离隔热防护层，这一改进大大降低了再入大气层时的热量暴露，同时简化了底层机制和保护瓦片。

在先前的飞行测试中，飞船再入大气层时产生的高达1427℃的高温曾让Starship的襟翼变成了马斯克所说的“骷髅手”。

图 | 测试中，助推器靠近捕捉架（来源：SpaceX）

新Starship的推进系统也进行了重大升级，包括将推进剂容量提高25%，对输送管线进行真空包覆，为猛禽真空发动机配备新的燃料输送系统，并改进了控制阀门和读取传感器的推进航空电子模块。

飞船的航空电子设备也进行了彻底的重新设计，增加了额外的功能和冗余，以适应日益复杂的任务需求，如推进剂转移和飞船返回发射地点等。

新系统配备了更强大的飞行计算机，集成了星链（Starlink）、全球导航卫星系统（GNSS）和备用射频通信功能的天线，重新设计的惯性导航（inertial navigation）和星跟踪传感器（star tracking sensors），以及集成智能电池和电源装置，可以向飞船的24个高压执行器分配数据和2.7 MW的电力。

此外，飞船上的摄像头数量增加到30多个。在星链的帮助下，它可以在飞行的各个阶段实时传输超过120Mbps的高清视频和遥测数据，这些数据能够帮助工程师快速改进所有系统。

图 | 等待飞行测试的Starship飞船（来源：SpaceX）

按照原计划，本次任务的一个重要创新将是首次进行有效载荷部署测试。Starship飞船原计划在太空释放了10个与下一代星链卫星大小和重量相似的模拟器。这是其卫星部署任务的首次演习。

这些模拟器将与Starship保持相同的亚轨道轨迹，最终目标是在印度洋溅落。同时，飞船还计划在太空中尝试重新点燃一台猛禽发动机，这是验证多次点火能力的重要一步，为未来需要多次发动机点火的任务做准备。

在返回技术方面，此次飞行测试本来是包括多项实验的。他们在飞船上故意移除了一些隔热瓦片，以对整个飞行器脆弱区域进行压力测试。

同时SpaceX还打算测试多种金属瓦片选项，其中包括一种带有主动冷却功能的版本。飞船两侧装有非结构性的捕捉接头，用于测试这些接头在热环境下的性能。工程师们还对瓦片边缘进行了平滑和锥形处理，以解决第六次飞行测试中观察到的再入热点问题。

值得一提的是，在超级重型助推器（Super Heavy Booster）所用的33台猛禽发动机中，有一台发动机是第二次上天，它是第五次飞行测试中发射并回收的。这也是SpaceX首次使用回收的猛禽发动机。

在2024 年 11 月 19 日的第六次Starship测试中，发射和捕捉塔上的塔臂传感器出现了损坏，超重型火箭助推器被迫溅落于墨西哥湾。因此SpaceX此次对其进行了硬件升级，加强对塔臂传感器的保护，旨在提高助推器捕捉的可靠性。

对于SpaceX而言，此次超级重型助推器的成功回收，无疑是一种慰藉。

图 | 2024 年 11 月 19 日的第六次Starship试飞，特朗普亲临观看（来源：CNN）

为了确保安全性，SpaceX对助推器的返回和捕捉设定了严格的条件。只有在助推器和发射塔系统都处于健康状态，且任务飞行主管发出最终手动命令的情况下，才会进行捕捉。

如果在助推器返回燃烧完成前未收到该命令，或者自动健康检查显示超级重型助推器或发射塔状况不佳，助推器将默认转向墨西哥湾进行软着陆。

SpaceX对Starship的未来规划雄心勃勃。据SpaceX工程师透露，公司正在德克萨斯州“星际基地”完成面积约9.29万平方米的“星际工厂”建设。

图 | SpaceX星际基地（来源：SpaceX）

该工厂每年预计将生产数百艘Starship飞船，以支持密集的太空任务。这些飞船计划执行长期太空任务，前往月球或火星，或作为加油船为其他飞船补充燃料。而超级重型助推器则会返回地球，为下一艘飞船的发射做准备。

在通往月球和火星的道路上，SpaceX仍有许多技术挑战需要克服。例如，其尚未进行轨道飞行测试，也未验证空中加油技术，这对于为飞往月球的飞船补充足够燃料至关重要。

在发射前，SpaceX信心满满地表示：“新的一年对于Starship来说将是具有变革意义的一年，我们的目标是实现整个系统的在线重复使用，并执行越来越有挑战性的任务，逐步实现将人类和货物送入地球轨道、月球和火星的目标。”

然而，随着Starship飞船的损毁，SpaceX野心勃勃的计划能否继续推进，只能交给时间来验证了。

参考资料：

https://x.com/SpaceX

https://www.spacex.com/launches/mission/?missionId=starship-flight-7

https://www.cnn.com/2025/01/15/science/spacex-starship-test-launch-megarocket/index.html

https://www.cnn.com/science/live-news/starship-test-flight-7-launch-spacex/index.html

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