星舰顺利发射升空，SpaceX完成首次“筷子夹火箭”回收试验

摘要： ...

腾讯太空 乔辉

北京时间 2024 年 10 月 13 日 20 时 25 分左右，SpaceX 星舰进行第五次轨道级飞行试验，发射地点仍然位于美国德克萨斯州墨西哥湾畔的博卡奇卡星舰基地。

经过了前四次的发射历练，本次星舰再次顺利发射升空，并在约 6 分 50 秒后，捕获装置首次成功抓住了从天而降的几百吨重的一级火箭，这是人类首次用这种方式回收火箭，网友形象地称之为 " 筷子夹火箭 "，后文有详解。

图：一级超重火箭安全降落在捕获装置上。

SpaceX 公司造火箭以快速迭代而闻名，在吸取了第一次发射失败的教训之后，在去年第二次发射的时候，进行了 N 多改进：加固发射台、增设喷水消音装置以及星舰和助推火箭改用了 " 热分离 " 的分离方式等等。第二次和第三次试飞表明，采用热分离的方式是非常有效的。今年 6 月第四次发射的时候，一级超重助推火箭以半厘米的精度降落在了墨西哥湾，这也为本次尝试原位捕获增加了信心。下面是此前四次发射的扼要回顾。

2024 年 6 月 6 日，星舰进行了第四次轨道飞行试验，助推火箭按计划成功降落在海面。星舰飞行约一个小时，在进入大气层的时候隔热瓦发生掉落，翼面被烧穿，但最终还是坚持到降落海面，几乎完成了所有的既定任务和目标。

2024 年 3 月 14 日，星舰进行第三次轨道级飞行试验，星舰和超重助推火箭成功分离，助推火箭溅落在大海。几分钟后，星舰成功进入太空，并在轨道上完成了 " 在轨燃料输送试验 " 以及 " 载荷舱门开合试验 "，但遗憾的是，星舰离轨点火没成功，完全靠大气层刹车，最后销毁了。

2023 年 11 月 18 日，星舰在进行第二次飞行试验时，超重助推火箭由于液氧管道发生堵塞，在返航时发生了爆炸，星舰已飞到了太空的高度，但由于在排放多余的液氧时发生了起火坠毁，没能完成既定任务。

2023 年 4 月 20 日，星舰曾首次尝试轨道级发射飞行试验，但刚起飞就发现三台发动机没点燃，在飞行过程中又有三台发动机陆续出现故障，导致箭体发生异常旋转而失控，最终不得不主动引爆销毁。

本次发射的新看点

在众多网友看来，星舰已经进行了五次发射了，每次感觉都差不多，这次该关注什么呢？这次发射确实有新看点，主要有以下几个：

1、一级超重助推火箭尝试返回降落场，尝试被捕获机构（网友戏称 " 筷子 "）捕获！这是本次测试的重中之重。具体来讲，本次采用发射塔架双机械臂抓取回收的方式，这是世界重型火箭的首次超高空垂直回收，难度可想而知。

图：用筷子夹注射器给大家演示一下捕获机构抓取星舰一级助推火箭、

回收精度高：大家对 SpaceX 猎鹰 9 号火箭的回收都不陌生了，目前已是常规操作。但这次超重助推火箭的回收可完全不一样，要求超重火箭更加精准地降落到塔架双机械臂展开的扇形区域，稍微偏差就会导致火箭和塔架被摧毁。

回收重量大：尽管返回时超重助推火箭中的燃料已消耗得差不多了，但箭体的重量仍然可达 275 吨！在捕获机构接住从天而降的火箭瞬间，由于超重作用，瞬时会产生远大约 275 吨的作用力，据说捕获机构可以承受 700 吨的瞬时冲击力。除此之外，还要求捕获机构在接住火箭后还能够通过阻尼作用快速消耗掉多余的动能。

巧妙的是，捕获机构既是回收装置又是起重装置，其在回收 " 超级重型 " 的同时还能较快地移动该火箭以便快速维护复用，这是 " 星舰航班化 " 发射的必然要求。

2、星舰返航的时候，隔热瓦的牢固程度，翼面的完整度。据悉，在这次发射之前，星舰的隔热瓦进行了重新贴装，以便能对抗进入大气时产生的高温。据悉，在发射前，星舰更换了全部的 1.8 万片隔热瓦，甚至在不锈钢舰体表面也涂上了烧蚀材料作为辅助隔热层。新款隔热瓦的强度是原来的两倍。但遗憾的是，第四次试飞时候翼面和舰体连接的铰链被烧蚀的问题，这次还是没有更好的应对办法，因为升级要牵扯到结构的大改。估计，等星舰二代的时候才有机会改进吧。

3、除了上面两个最大的看点变化外，还有一些其他的变化。比如，发射塔架进行了加固和改进；发射时序与此前的相比也有变化；星舰天线的位置进行了微调等等。

飞行时间、飞行节点和飞行轨迹

本次飞行的飞行时间和飞行轨迹几乎是对第四次飞行的拷贝，只是在发射时序上略有微调，星舰从墨西哥湾畔的星舰基地起飞，绕地球飞行不到一圈后，降落在印度洋海域。一级超重助推火箭上次是降落在了墨西哥湾，这次是尝试捕获回收。

站在 " 巨人 " 肩上的星舰飞船

给还不熟悉星舰结构的朋友插入一个简单的说明。起飞阶段，星舰要靠助推火箭助力升空，这枚助推火箭的英文名是 Super Heavy，通常译为超重。超重火箭高 71 米，安装有 33 台猛禽发动机，这些发动机一起工作，能够产生约 76000 千牛的推力。星舰本身安装有 6 台猛禽发动机，当助推火箭分离后，会接力飞行，最终让星舰进入地球轨道。星舰和超重火箭的组合体近地轨道运载能力为 150 吨，超越了阿波罗登月计划中使用的土星五号火箭和执行阿尔忒弥斯一号任务的 Block1 火箭，是人类研发过的最强火箭发射系统。

日本富豪取消了搭乘星舰绕月项目，不知道他是否后悔

虽然星舰进度还是低于预期，但经过五次飞行的星舰已经趋于成熟。今年 6 月 1 日，日本富翁前泽友作（Yusaku Maezawa）主导的绕月旅行项目 " 亲爱的月球 " dearMoon 发布公告，宣布计划正式取消。

图注：前泽友作在国际空间站。

随后前泽友作也做了解释，他表示，2018 年和 SpaceX 签约时，得到的承诺是将在 2023 年年底之前 " 飞向月球 "，这件事到目前还没实现，这样下去我无法为人生做别的计划 。

事情背景是这样的，2018 年 9 月 18 日，前泽友作预购了星舰船票，将作为首位绕月旅行的私人乘客。2021 年 3 月 2 日，前泽友作公布了 dear Moon 计划的动态更新——面向全世界邀请 8 个人。2022 年 12 月 8 日，除了前泽友作之外的 8 位太空游客都已选定，并有 2 名备份游客。

不过，前泽友作已经去过太空了。2021 年 2 月 8 日，他乘坐俄罗斯联盟飞船去了趟国际空间站，并在那里停留了 12 天，当月 20 日返回地球。

图：美国富翁贾里德 · 艾萨克曼。

值得一提的是，就在上个月刚刚完成人类首次商业太空行走的美国富翁贾里德 · 艾萨克曼，他和 SpaceX 签署有一个叫做 " 北极星 " 的计划，据说该计划的第三次太空飞行将使用星舰，或许他能成为搭乘星舰飞太空的第一人呢。

星舰测试的重要节点事件

此前星舰的每次测试发射，腾讯太空都进行过完整的跟踪报道，下面是我们整理的从 2019 年以来到现在的重要节点。

2019 年 7 月 26 日，SpaceX 对最早的星舰原型机 " 星虫 "（starhopper）进行了高度 20 米的自由悬浮测试。

2019 年 8 月 27 日，SpaceX 再次对 " 星虫 " 进行测试，成功飞行到 150 米的高度并安全着陆。

2020 年 8 月 5 日，星舰原型 SN5 完成了高度 150 米的自由悬浮测试。由于没安装头椎，SN5 外观看起来就像是一个 30 多米高的圆柱形不锈钢大水塔。

2020 年 8 月 25 日，星舰原型 SN6 同样完成了高度 150 米的自由悬浮测试。

2020 年 12 月 10 日，星舰原型 SN8 进行了 12.5 公里高度的测试飞行，在最后落地的时候发生坠毁爆炸。

2021 年 2 月 3 日，星舰原型 SN9 再次进行了 10 公里高度的测试飞行，仍然是在最后落地的时候发生坠毁爆炸。

2021 年 3 月 4 日，星舰原型 SN10 第三次进行了 10 公里高度的测试飞行，稳稳落地，但在落地数分钟后，还是发生了爆炸。

2021 年 3 月 27 日，星舰原型 SN11 第四次进行了 10 公里高度的测试飞行，失败的更惨，箭体炸成碎片。

2021 年 5 月 6 日，星舰原型 SN15 在得克萨斯州博卡奇卡（Boca Chica）成功进行了高空飞行测试，这是 SpaceX 星舰原型第五次挑战 10 公里级高度，也是首次没有发生爆炸事故的完美着陆。

从 2021 年 SN15 测试后，星舰进行的主要是地面测试，包括各种压力测试，湿彩排等。

2023 年 4 月 20 日，星舰原型 SN24 与超重火箭 BN7 组合体首次尝试入轨测试，升空后 4 分钟爆炸解体。

2023 年 11 月 18 日，星舰在进行的第二次飞行试验时，超重助推火箭返航时发生了爆炸，飞船由于在排放多余的液氧时发生了起火，也没能完成任务。

2024 年 3 月 14 日，星舰进行第三次轨道级飞行试验，星舰成功进入太空，并在轨道上完成了各种试验，但遗憾的是，星舰离轨点火没成功，完全靠大气层刹车，最后销毁了。

2024 年 6 月 6 日，星舰进行了第四次轨道飞行试验，助推火箭按计划成功降落在海面。星舰飞行约一个小时，在进入大气层的时候隔热瓦发生掉落，翼面被烧穿，但最终还是坚持到降落海面，几乎完成了所有的既定任务和目标。

总之，星舰作为一款全新理念的巨型飞船，星舰让我们看到了未来飞船的雏形，人类的征途是星辰大海。