SpaceX飞船即将首飞 有望开启全新太空探索方式

4月17日消息 据媒体报道，北京时间今晚8点，马斯克的SpaceX将利用2.5小时的发射窗口时间，进行“星际飞船”（Starship）的首次试飞。

SpaceX计划于美国东部时间周一早上进行发射测试，首次尝试将整个星际飞船系统点火升空。如果一切顺利的话，这将为人类探索太空带来全新方式。

马斯克表示，不指望自己的星际飞船在周一的首次试飞中，一次就能成功，并认为发射将被推迟。

马斯克称，最有可能的结果是推迟发射。很难说什么可能出错，但称发动机是设计中最脆弱的部分。他暗示，最希望避免得克萨斯州发射场发生爆炸，因为若发生这种情况，可能需要几个月的时间来准备重新发射。

谈到星舰可能发生的爆炸解体问题时，马斯克称，（超重B7有）33台发动机，如果其中任何1台出现问题，那就好似一箱手榴弹。你懂的，非常大的手榴弹。

上周五，美国联邦航空管理局(FAA）已经向SpaceX颁发了发射许可证。SpaceX表示，星际飞船系统从美国东部时间周一上午8点（北京时间周一晚20点）开始有两个半小时的发射时间窗口。如果当天的发射因故延期，接下来的几天内还会有其他发射机会。

超级重型助推器和顶部的星际飞船堆叠在一起近400英尺（约合121米），单单助推器就搭载了33部发动机。美国国家航空航天局（NASA）局长比尔·尼尔森(Bill Nelson)总喜欢吹嘘旗下的巨型登月火箭太空发射系统（SLS）。但星际飞船系统的推力几乎是SLS火箭的两倍；而且NASA的SLS火箭在发射有效载荷后会坠入海洋，但星际飞船系统的设计是在发射后返回地面，然后再次使用。

如果说SLS代表了传统的火箭设计方法，那么星际飞船系统则是现代太空飞行的象征。星际飞船设计上有在轨道上加注燃料的能力，这使得SpaceX可以将大量货物和几十人送入遥远太空。而且星际飞船是可重复使用的，预计运行成本也会远远低于SLS。

此次发射将是SpaceX公司首次尝试发射整个星际飞船系统，其中既包括超级重型助推器，也包括顶部的星际飞船。考虑到整体系统的尺寸和复杂性，成功发射将是一次壮举。SpaceX在一份声明中说：“这种测试衡量成功的标准是我们能从中学到多少东西。在SpaceX迅速推进星际飞船开发的过程中，这种测试将为未来成功提供更多信息并提高成功概率。”

马斯克上个月在摩根士丹利主办的一次会议上表示，第一次发射成功的概率为50%。“我不是说它会进入轨道，但我保证肯定会很精彩，”马斯克说。“不会枯燥无味。”

如果这次能成功飞行，那么星际飞船系统不仅可以作为探索工具，也可以作为科学研究工具。由于这种巨型火箭能将大质量物体送入轨道，天文学家和天体物理学家开始重新思考能用它来发射什么样的望远镜和仪器。

根据SpaceX在2020年发布的一份用户指南，在完全可重复使用的前提下，星际飞船系统将能够将超过100吨货物送到月球，能送到近地轨道的货物会更多。

根据NASA的数据，目前SLS火箭能将27吨有效载荷送上月球。即便进行升级后，SLS火箭向月球运送有效载荷的能力也只能加到38吨。

三位天文学家和物理学家在《今日物理学》(Physics Today)上发表的一篇文章预测：“假设能成功，那么星际飞船系统将极大增强我们的太空探索能力，从本质上改变天体物理学任务的架构。”“…太空天体物理学任务一直受到发射能力的严格限制，20年里都没有什么实质性变化。”

美国国家科学、工程和医学院（NASEM）去年的一份报告表示，“星际飞船系统可以容纳比传统NASA行星级负载大得多、重得多的有效载荷，传统NASA负载因为发射成本而尽可能减少有效载荷尺寸和质量的需要会大大降低。”

“这真的就简单多了。当你为天文学设计任何任务时，都会受到火箭可用质量的限制，”哈佛和史密森天体物理中心高级天体物理学家马丁·埃尔维斯(Martin Elvis)在接受采访时说。例如，NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜必须设计成可折叠，这样才能塞进阿丽亚娜5号火箭的鼻锥中进入太空。而且韦伯太空望远镜的总质量不到14000磅（约合6.35吨），远远小于星际飞船系统的负载。

“你的整个开发过程，你的整个设计过程，都会变得很简单，”埃尔维斯说。“这能节省大量成本。”

事实上，星际飞船的货运空间很大，以至于航天工业可能需要一段时间才能适应。

咨询公司Bryce Space and Technology首席执行官卡里萨·克里斯滕森（Carissa Christensen）说：“星际飞船系统对于目前的大多数有效载荷来说都太大了。”“但如果发射价格足够便宜，这可能就无关紧要了。短期内星际飞船可以直接替代性能较差的火箭。而真正的影响将是如何利用巨大容量的新理念，市场需要几年时间来设计和制造针对星际飞船优化过的有效载荷。”

星际飞船系统设计上的承诺和SpaceX首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）有关“星际飞船系统可以让人类殖民火星成为现实”的断言吸引到大批拥趸。多年来，他们一直在听马斯克发表各种关于巨型火箭的演讲，痴迷跟踪星际飞船的设计迭代，还前往SpaceX位于德克萨斯州偏远南部地区的星舰基地参观。

星际飞船系统也赢得了NASA的支持，其已经成为探月项目的核心装备。2021年，NASA授予SpaceX一份价值29亿美元的合同，让其开发能让宇航员在月球表面顺利着陆的运载工具，这也是阿尔忒弥斯登月计划的重要组成部分。

还有客户已经预订星际飞船的飞行。日本亿万富翁前泽友作已经和其他几位普通人预定了一次绕月旅行。另一位亿万富翁贾里德·艾萨克曼(Jared Isaacman)曾在2021年搭乘SpaceX的载人龙飞船进入轨道，他也计划与人一起执行星际飞船飞行任务。不过，目前还不清楚这两人计划何时搭乘星际飞船升空。

近期来看，SpaceX需要用定期发射升空的星际飞船将新一代“星链”互联网卫星送入轨道。这些新卫星比目前由猎鹰9号火箭批量发射的卫星功能更强。但马斯克表示，新卫星要重得多，有1.25吨，需要更大动力的火箭。

但首先，SpaceX需要一次成功发射。

在早些时候进行的测试活动中，SpaceX不少星际飞船原型都爆炸了。也有飞船原型升到距地10公里的高空，但在尝试着陆时发生爆炸。所幸最终SpaceX在测试中实现了星际飞船发射后的成功着陆。

去年，SpaceX首次发射星际飞船系统的计划获得了FAA初步批准。管理局要求SpaceX在获得发射许可证之前采取行动保护周围环境，减少发射活动对附近公共海滩和野生动物保护区的影响。

周一进行的发射测试要比之前规模大得多。星际飞船将被堆叠在搭载33部猛禽发动机的超级重型助推器之上升空，在全球大部分地区高速飞行，随后穿过大气层坠入夏威夷海岸附近的海洋中。

马斯克表示，如果这次发射失败，SpaceX会很快再次尝试。“我们正在德克萨斯州南部建造多艘星际飞船，所以我认为我们今年有80%的机会进入轨道。”

在这次测试中，SpaceX不会尝试让星际飞船或超级重型助推器着陆。最终SpaceX希望助推器能返回发射塔，被机械臂牢牢抓住。

星际飞船本身在完成任务并重新进入地球大气层后，会翻转到水平飞行姿态并坠向地面，在接近地面时恢复垂直姿态，重新点燃发动机，然后降落到着陆台上。SpaceX表示，这项技术能让星际飞船系统“在太阳系中没有跑道的目的地执行任务”。

马斯克说，一旦投入使用，星际飞船可以将“进入太空的成本降低几个数量级”，使人们能够前往火星，并最终实现人类成为“多星球物种”的目标。

“我们不想成为那种很差劲的单一星球文明，”马斯克说。