人类最大火箭更新：推力超1万吨，堪比055直接上天

本文作者——孔新｜环球时报武器航天特约撰稿人

就在马斯克跟随美国代表团来到中国的时候，SpaceX发布了星舰4.0版的详细说明。V4比正在准备试飞的V3大得多，将是人类历史上第一种起飞推力超过一万吨的火箭，低轨道运载能力将超过200吨，是有史以来运力最强的火箭。

（星舰V4的构想）

马斯克第一次公开提到V4是在2025年8月26日。他在X上表示，星舰V4将采用42台发动机，因为增加了三台，火箭长度会更大，2027年首飞。此后他又多次补充V4的推力、高度、发动机配置等信息。

按照马斯克的说法，V4将显著拉长，比V3长10%到20%。全栈高度可能达到约142米，甚至接近150米。一级的超重型助推器仍搭载33台猛禽发动机，上面级的星舰增加3台真空猛禽，总共9台。

（星舰V4可能超过150米高）

起飞推力目标大约一万吨，是土星五号的3倍，接近于一艘055万吨大驱在天上飞。为此单台猛禽发动机推力目标提升至300吨。

V4载人版本的加压空间容积将超过1000立方米，比整个国际空间站的体积还大约10%。

（星舰V321对比）

推进剂储箱明显加长，助推器和星舰都是如此。整体外形保持9米直径，但变得更加修长高大。材质继续采用不锈钢，翼面设置不做改动。

SpaceX眼下最紧迫的任务是解决载人月球着陆器的研制。那么这种万吨推力的V4火箭，对载人登月到底有什么价值？

（星舰V2、V3、V4的差异）

先说好处。更长的舰身和更大的推进剂容量，使着陆器能携带更多货物、更多燃料或更多乘员到月球表面。这对建立可持续月球基地非常关键，远超NASA当前的最低要求。9台发动机可以提供更强推力，在月球着陆或起飞时有更大性能余量，能更从容地应对复杂地形，携带更重载荷。

月球着陆器版本的修改内容包括取消热防护盾和襟翼，配备着陆推进器、电梯、专用乘员舱等。这些改动在V4和V3之间没有本质差异，V4的更大尺寸反而提供了更多改装空间。

（星舰登月流程很麻烦，需要多次太空加油）

但V4也带来一大堆新问题。

最大的麻烦是，V4还没飞，月球着陆器却等着用。阿尔忒弥斯计划的时间表已经够紧张了，如果着陆器要在V4基础上研制，等于推倒重来。动力系统一改，总体设计就得做颠覆性修改。马斯克虽然习惯了迭代式开发、推翻重来，但登月不是发射卫星，容不得反复试错。2028年登月的里程碑本来就岌岌可危，换V4大概率又要推迟。

更深层的矛盾在于不锈钢材质本身。星舰以不锈钢火箭闻名，拥趸们问起质疑时，马斯克在社交媒体上亲自肯定了这种选择。后续飞行证明，不锈钢在天地往返的可重复飞行器上确实有优势，耐热性更好，起飞和再入阶段都扛住了。

（星舰登月器）

但问题是，到了地球轨道之外，不锈钢的优势就不存在了。宇宙里没有大气，月球轨道上没有大气，月球自身也没有大气层。没有气动加热，为什么还要扛着不锈钢这个累赘？

不锈钢密度是铝的2.94倍，结构强度基本相当。马斯克需要把这个巨大沉重的不锈钢制品送到月球轨道，用喷气推力减速，降落在月球上，然后再起飞返回。这是给自己出了一道地狱难度的题。

SpaceX的另一个老大难问题是轨道燃料补加。星舰着陆器需要先在地球轨道加注燃料才能奔月，但轨道补加试验一再推迟。马斯克曾说V4每次可以运送超过200吨推进剂到轨道上，五六次飞行就能把一艘着陆器的燃料补充完毕。他还说了一句让人吃惊的话：要是年发射超过一万次，燃料补充就不是啥问题了。

年发射一万次？SpaceX目前全年发射次数刚突破一百次，一万次是现在的100倍。这个数字听着就不靠谱。

更关键的是，月球上没有大气，着陆器要靠自己的发动机推力减速和下降。着陆器自重越大，消耗燃料就越多。一台猛禽3.0发动机重1525千克，三台就是4575千克。嫦娥五号着陆器加上升器的发射质量才3.7吨，其中还包括燃料。星舰V4多带的燃料会不会被增加的自重抵消，需要精心计算。

这还没完。星舰着陆器不是降下去就完事了，它还要带着宇航员整体返回月球轨道，与猎户座飞船对接。单舱起降方案意味着下降时的结构质量要跟着一起起飞，带来额外的燃料消耗。

（星舰太大了）

而且星舰着陆器考虑重复使用，下一次降落和起飞的燃料从哪来？从地球发射更多星舰直飞月球轨道？恐怕行不通。这或许就是NASA提出重启核动力地月渡船的意义所在——星舰燃料补给船入轨后，用核动力渡船拖到月球轨道上给着陆器补燃料，再把空补给船拖回地球轨道。

所以不管第几个版本，只要采用星舰登月，NASA的规划就被马斯克绑架了。各种系统设置都要为这艘沉重的不锈钢飞船服务。从轨道加油到地月渡船，从着陆器改装到燃料补给链，整个体系围着星舰转。

V4的万吨推力听起来很震撼，但对于载人登月的核心难题——轨道加油、月球着陆、起飞返回——并没有根本性突破。运力更大固然好，但如果运力增加带来的自重和复杂度上升抵消了收益，那就是数字游戏。

马斯克在火箭工程上的成就毋庸置疑，但登月不是百米冲刺，而是需要步步为营的系统工程。版本迭代可以快，燃料补加却快不了。星舰V4再强大，也解决不了这个根本矛盾。

回顾一下星舰的迭代历程，就能看出马斯克改设计的频率有多快。V1是原型验证机，在德克萨斯州 Boca Chica 的星舰基地反复炸了又建；V2解决了大量结构问题，实现了首次轨道飞行；V3正在准备试飞，已经比V2高了不少；现在V4又把尺寸拉大到前所未有的程度。这种互联网式的快速迭代在火箭领域是前所未有的，也让传统航天企业瞠目结舌。

（星舰V3地面测试）

但登月任务和卫星发射完全是两码事。卫星发射失败，损失的是一颗卫星和一笔保险费。登月任务失败，损失的是几条人命和整个国家的航天声誉。NASA对阿尔忒弥斯的安全要求远高于SpaceX平时的商业发射，每一个改动都需要经过严格的评审和验证。V4的频繁改动，必然会增加认证的时间和难度。

另一个值得关注的竞争对手是中国的长征十号。中国选择了完全不同的技术路线：传统的铝合金箭体、成熟的液氧煤油发动机、一次性的设计方案。看起来没有星舰那么炫酷，但每一步都稳扎稳打。长征十号已经进入了全剖面试验飞行阶段，登月构型的高度和运力都已经确定，不像星舰那样还在不断改设计。

（中国已经确定在2028年-30年间，执行3次无人任务和1次载人任务）