星舰第二次试射又失败，保温杯的不锈钢造火箭，真能送你去火星？

18日晚上约21时左右，美国SpaceX公司的“星舰”超重型火箭点火升空，进行第二次飞行入轨级测试。本次试飞计划飞行90分钟，“星舰”飞船首次到达了太空，但再一二级分离后两级火箭都失去了联系，其自毁系统被迫触发，试飞被宣布失败。

星舰是美国SpaceX公司开发的超重型运载火箭，据报道耗资30亿美金研制，高120米，起飞质量为5000吨，起飞推力7400吨，能将100人送往月球、火星或其它遥远目的地，或是绕地球飞行。

是人类有史以来建筑的最高、最强大的运载火箭，也是第一个完全可重复使用的运载火箭。

SpaceX公司表示：“星舰”飞船的最终目标是实现太空探究和殖民的愿景，它可以执行地球轨道、月球、火星和更远的地方的任务，它可以携带100人进行长时间星际飞行，也可以发射卫星和太空望远镜，帮助建立月球基地。

“星舰”飞船由两部分组成，一个是名为“超重型”（Super Heavy）的第一级助推器，高70米，配备33台“猛禽”发动机；另一个是与系统同名的第二级“星舰”飞船，高50米，配备6台“猛禽”发动机，可运载货物和人员。

目前“星舰”飞船的一级已经进行了两次高空试飞测试，目的是验证飞船的飞行和着陆能力。第一次发射是在2020年12月9日，使用SN8原型机，飞行高度为12.5公里，但在着陆过程中发生爆炸。第二次发射是在2021年3月3日，使用SN10原型机，飞行高度为10公里，成功着陆后又发生爆炸。

“星舰”飞船的第二次入轨级测试飞行是在2023年11月18日，使用B7原型机和S24原型机，计划飞行90分钟，达到轨道高度。这是“星舰”飞船首次进入太空，也是对其整体性能和可靠性的重大考验。但是，发射约10分钟后，飞船失去了联系，其自毁系统被迫触发，试飞被宣布失败。

SpaceX公司表示，这次失败是由于飞船的通信系统出现故障，导致飞船无法接收到地面的指令，也无法向地面发送数据。SpaceX公司正在调查事故的具体原因，并表示将尽快修复问题，准备下一次发射。

值得一提的是“星舰”飞船大量了使用不锈钢制造，星舰和超重火箭助推器的设计从复合材料改为不锈钢合金。SpaceX曾经寻找一种先进的碳纤维结构，但进展非常缓慢。碳纤维成本为每公斤135美元，工艺复杂，并且有大约35％的报废率，所以实际成本接近每公斤200美元，而不锈钢则只有3美元。星舰目前主要使用3.6毫米304L不锈钢，取代早前星舰和超重在用的4毫米304L，箭体可以减重1/10。该不锈钢由芬兰公司制造。

不锈钢的熔点高，可以抵抗高温的烧蚀，适合在大气层内再入。同时可以承受更大的载荷，有利于建筑巨型火箭。不锈钢的导热率也很低，可以减少推进剂的蒸发损失，适合低温液体火箭。最重要的就是不锈钢的价格低低廉，可以降低火箭的制造成本，提高火箭的可复用性。

不锈钢超重-星舰设计与碳复合材料相比，需要的热防护措施较少，从而补偿了钢具有更高质量的这一缺点。再入时箭体所承受的温度最高不超过330 ℃，发动机部分周围的温度不超过925 ℃，可采纳被动辐射冷却来应对。这意味着星舰的背风侧不需要任何隔热层。

但同时不锈钢的密度大，比铝合金等材料重，增加了火箭的结构质量。

SpaceX公司的创始人兼CEO 伊隆·马斯克 在多个场合解释了为什么挑选不锈钢作为“星舰”的主要材料，他认为不锈钢是一种“非常聪慧的挑选”，它比碳纤维和铝合金等材料更适合建筑超重型火箭。

根据伊隆·马斯克的描述，使用不锈钢作为“星舰”飞船的材料，可以将成本降低到每公斤4美元，而碳纤维则需要每公斤130美元，铝锂合金则需要每公斤40美元。这意味着，如果“星舰”飞船的干重为120吨，那么使用不锈钢的材料成本只有48万美元，而使用碳纤维的材料成本则高达1560万美元，使用铝锂合金的材料成本则为480万美元。可以看出，使用不锈钢可以节省大量的资金，提高火箭的可复用性和可维修性。

SpaceX公司的总裁 格温·肖特威尔 也表示，不锈钢是一种“非常有潜力的材料”，它可以在各种温度和压力下保持优良的性能，而且成本低廉，加工容易，有利于实现火星殖民的目标。

马斯克的希望是实现人类移民火星，要实现这一目标，当时任何一种太空运输系统，成本都是不可行的。

因为星舰的核心目的就是为了省钱，所以两级均可重复使用，实际飞行时的成本仅为燃料与维护成本，如果最后星舰的目标能够实现，那么近地轨道运输目标成本为每公斤10美元，而航天飞机的成本为每公斤5.45万美元，两者之间有数千倍的差距。即使是和已经改变行业规则的猎鹰9号报价每公斤5000美元相比，也是两到三个数量级的差距。