北京时间4月20日，有史以来最大的运载火箭“星舰”，在首次发射中以爆炸告终。

据SpaceX称，失败原因是助推器未能与火箭分离，在确认火箭无法挽回后，地面发射团队将其人为引爆。

(资料图)

虽然本次发射从本质上说带有强烈的实验性质，但在发射失败后，无论是马斯克本人，还是SpaceX团队成员，以及关注星舰发射的无数网民们，几乎一边倒地送上了祝贺。

为什么一次失败的发射实验能获得赞扬？为什么一个私营企业的火箭发射能引起这么大的关注？

01

人类最强火箭

我们常说的“星舰”其实指的是一个系统，由上面级“星舰（Starship）”和一级助推器“超重（Super Heavy）”组成。（“星舰”既是上面级的名字，同时也是整套系统的名字。）该系统是SpaceX研制的一种完全可重复使用的重型运载火箭系统，目标是将货物和宇航员带到地球轨道、月球、火星甚至更远的地方。

星舰服役后将成为人类有史以来最强大的火箭。星舰全高120米，直径9米，重达5000吨，近地轨道载荷量150吨，起飞总推力达到了惊人的7590吨，是“阿波罗计划”使用的土星5号重型火箭的2倍多。同时，星舰系统也将是第一个完全可重复使用的运载火箭系统。

而星舰结构中能给人带来最大震撼的，必然是它庞大且密集的29台“猛禽”发动机（原计划安装33台），在带来“密集恐惧症”的同时，又充满了暴力美学的美感。

*充满暴力美学的“猛禽”发动机

这其实是一种“权宜之计”，但同时又是SpaceX技术实力的体现：为了提升总体载荷重量，在短期内无法提高单个发动机推力的情况下，最简单直接的方法就是装上尽可能多的发动机，但马斯克想到的方法其实航天界的其他人也能想到，如前苏联的N1火箭，就布置了多达30台引擎。

但N1的30台引擎，却用接连4次发射失败葬送了前苏联的宇航梦：过多的发动机并联导致严重的共振问题，在火箭发射严酷的工作环境下，一台发动机的故障就可能导致整个发射任务的失败。

而星舰其实并没有从根本上解决这个问题，如果认真观看昨天的发射录像，会发现总有5-6台发动机处在关机状态。

*发射直播中，空心圆代表了失效的发动机。

但SpaceX从某种程度上“无视”了这个问题，利用从“猎鹰9”时代积累下的姿态控制技术，即便个别发动机失效，星舰依旧可以利用软件控制住飞行姿态。

*“猎鹰9”的回收技术，让SpaceX积累了成熟的姿态控制技术。

在造出人类最大火箭的同时，SpaceX还在近乎疯狂地降低成本，扮演了航天领域价格屠夫的角色。

为了降低制造成本，“星舰”的主体材料没有使用传统昂贵的碳纤维，而是使用304不锈钢，推进剂则是相对便宜且易于获取的液氧和液化天然气，甚至因星舰返回大气层时只有一面会因摩擦产生高温，所以连隔热板也只铺了一面。

*星舰的隔热板实际上只贴在会产生高温的那一面。

配合星舰系统可以完全重复使用的特性，分摊多次利用的成本后，星舰每公斤的发射成本大约只需40美元，对比目前平均每公斤10000~20000美元的运输成本，成本降低99.5%，堪称降维打击。

02

马斯克的小目标们

众所周知，马斯克的终极目标是移民火星，而将这个宏大目标拆分成星舰系统的分类后，我们就能更清楚地看到马斯克的每一个“小目标”。

根据目前的研发进展，星舰分为测试版星舰（原型机）、登月版星舰、环月旅行星舰、货运版星舰、加油版星舰、卫星平台、洲际旅行星舰等多个版本。

测试版星舰（原型机）

星舰的第一代原型机为Starhopper（星虫），第二代原型机更名为现在的Starship（星舰）。测试版星舰已建造（或测试）超过24台，4月20日放烟花的就是其中一台。

月球版星舰

月球版星舰已获得NASA牵头的阿尔忒弥斯计划载人登陆系统合同，合同金额高达28.9亿美元，计划于2025年的阿尔忒弥斯3号实施载人登月。

火星版星舰

因火星旅程的距离和难度原因，火星版星舰需要其他种类星舰的配合，并且包括在轨加注燃料、地火轨道转移、火星大气再入与火星着陆、火星表面燃料生产等多个特殊环节。

其他版本

货运版、加油版、卫星平台、洲际旅行星舰等版本目前仅见于PPT中。

按照星舰的设计规划和马斯克的理想，星舰的最终目标是将人类和物资送上火星并建立基地。马斯克说，如果自己死后能埋在火星，是件很浪漫的事。

03

失败乃成功之母

虽然本次发射失败引发了大量关注，但其在星舰的研发历程中可能并不算什么。

自2018年12月星舰MK1因储罐结构无法承受压力破裂而报废开始，SpaceX至今陆陆续续进行了43次实验，其中29次因各种原因从未飞行，2次飞了150米，4次飞了10公里，1次飞了12.5公里，在这7次飞行中，有4架原型机坠毁并彻底损坏，2架退役并拆除，只有1架被保留下来，被存放在展示区。

*星舰密密麻麻的实验列表。

有意思的是，2020年2月测试的星舰SN2，在加压测试后退役，被改造成了基地储水罐。

*“SpaceX牌储水罐，用过都说好”

在发射失败后，马斯克立刻给SpaceX团队送上祝贺，并称为几个月后的下一次测试学到了很多东西。

《中国航天报》也在今天刊文表示：“虽然未能完成首飞目标，但“星舰”技术指标的确刷新了航天器的运载指标纪录，未来有望为航天发射事业提供更多可能。”

按照SpaceX和马斯克的一贯风格，一次发射失败绝不可能让其止步于此，“愈炸愈勇”已经成了用来形容SpaceX和马斯克的一个专有形容词，这种风格或许正是SpaceX公司能迅速崛起的原因之一。

“失败是成功之母”，这可能是我们所有人上学时经常从老师那里听到的一句话，只是巨大的生存压力不允许我们有失败的机会。但SpaceX和马斯克告诉我们，无论科研，还是我们每个人，失败并不能决定一些事，起决定因素的，是我们面对失败的态度。

资料参考：

SpaceX星舟 - 维基百科， www.zh.wikipedia.org/wiki/SpaceX星艦

星舰 - 灰机wiki (huijiwiki.com)，www.sat.huijiwiki.com/wiki/星舰

作者：鹤山 排版：骆伟玲

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