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北京时间4月20日21时许，美国SpaceX公司研制的新型运载火箭“星舰”在美国得克萨斯州博卡奇卡的自建发射场点火起飞。火箭升空后即发现一级有多台发动机工作不正常，升空2分30秒后火箭姿态失稳并开始旋转，最终解体爆炸，发射宣告失败。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。那么“星舰”采用了哪些新技术、新设计？这款运力强悍的运载火箭有着怎样的应用前景呢？

“星舰”点火起飞

“星舰”点火起飞

“星舰”首飞以爆炸解体

刷新纪录，任务多样

“星舰”全箭直径9米，高约120米，箭体材料主要采用不锈钢。第一级被称作“超重型助推器”，高达69米，可加注推进剂3400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。第二级实际上是特殊的飞船，高约50米，可加注推进剂1200吨，推力1500吨左右。此外，“星舰”取消了整流罩，在第二级顶部设置有类似航天飞机的可开合式载荷舱，因此具备载荷下行能力。

竖立在发射台上的“星舰”

为了驱动庞大的箭体，“星舰”全箭共使用了36台海平面推力230吨的“猛禽”液氧甲烷发动机和3台真空推力285吨的真空版“猛禽”，这也是人类首款实用化的全流量分级燃烧循环发动机。

SpaceX公司宣称，“星舰”在两级全回收状态下的近地轨道运力不低于100吨。

按照原定的首飞计划，“星舰”此次首飞不同于传统一次性运载火箭，两级顺利分离后，其第一级像猎鹰9火箭第一级返场回收一样，完成调头、点火、反推等流程。不过，出于安全性考虑，此次“星舰”第一级实际上不回收，而是下落至距发射场不远的海面上，再次启动反推，并缓缓落海。“星舰”第二级则在绕地球飞行大半圈后再入大气层，并以类似航天飞机的姿态返回，隔热瓦在承受再入高温后，保护第二级进入大气内滑翔并最终坠海，完成验证使命。

严格地说，在此次发射中，“星舰”第二级并未完全遵循绕地轨道，也无法验证运力指标，但“星舰”想要入轨，只需第二级稍微推迟关机即可。它选择“半圈再入”，是为了更稳妥地验证防热、再入等性能。

“星舰”局部隔热瓦特写

“星舰”首飞堪称2023年最受关注的航天发射活动。一是因为“星舰”刷新了重型火箭诸多纪录，从推力、起飞重量、运力等方面全面超越了航天史上实用化的火箭型号。二是由于“星舰”设计理念非常激进，集成了多项未经验证的新技术。此次发射若是成功，则“星舰”将成为航天史上第一款可完全重复使用的运载火箭，又是首款成功入轨的液氧甲烷火箭。可惜天不遂人愿，一二级尚未成功分离就折戟沉沙。

“星舰”的飞船与超重型助推器对接

“星舰”的主要目标是在猎鹰系列火箭回收技术的基础上，继续以指数级降低发射成本，提高发射频率，同时加速SpaceX公司的巨型低轨互联网星座组网发射。

不过，“星舰”的任务预计将远不止“星链”项目，利用快速复用发射和在轨加注设计，有望载人驶向更遥远的深空。2021年4月，“星舰”在竞标中击败了强劲对手，将改造为“阿尔忒弥斯计划”的载人登月舱。此外，“星舰”还是美军“全球快速投送”项目的目标载具，试图将80吨载荷在1小时内投送到全球任何地方。更重要的是，“星舰”将是SpaceX公司成立以来一直宣传的载人登火蓝图的实践者。由此可见，“星舰”是名副其实的“重任在肩”。

以飞代试，迭代改进

SpaceX公司对“星舰”的研发几乎是倾其所有。可以说，整个公司的命运都系于“星舰”项目的成败之上。

自2002年SpaceX公司成立以来，马斯克就不断宣传“火星梦”，变相提升了执行载人登火任务的重型火箭关注度。

“星舰”前往火星想象图

随着猎鹰9火箭成功回收，SpaceX公司“羽翼渐丰”。在2016年国际宇航大会上，马斯克首次公布了用于载人登火的“行星际运输系统”。但因发射规模过大，技术指标过高，导致后期设计方案一变再变，火箭规格也一缩再缩。