星舰飞船首次成功回收！助推器爆炸落海，登月登火星还有多远？

绕着地球飞了20多小时，SpaceX星舰飞船再入大气层，重新出现在发射场上空。点火，翻身，减速，随后成功被发射塔上的两根机械臂接住。

北京时间11月15日清晨，星舰第15次试飞终于等来了最终时刻。编号S42的上面级飞船首次完成从地球轨道返回发射场并被塔架捕获，马斯克随后在社交平台发文，称S42看起来状态很好。

不过，这次星舰试飞的双回收目标并没有实现，编号B22的超重型助推器放弃塔架捕获，转向海面，最终自爆落入海中。

那么，一边是飞船回收成功，一边是助推器回收失败。星舰这次试飞究竟该怎么算？它离马斯克设想的低成本太空运输还有多远？

一、星舰飞船回收创SpaceX历史

SpaceX星舰，由两部分组成。下面那一级叫超重型助推器，负责起飞阶段的主要推力。上面级是星舰飞船，它携带着有效载荷，在助推器分离后继续加速，进入太空执行任务。

此次第15飞，想让这两部分分别返回发射场，由塔架机械臂接住。最后完只有飞船完成回收目标，助推器没能完成，尽管此前SpaceX已经实现了3次助推器回收试验。这是飞船首次实现回收，创造了SpaceX的历史。

助推器在上升早期分离，飞船则需要继续加速到轨道速度。两者返回时面对的环境差别很大，回收助推器的经验，无法直接照搬到飞船身上。过去上面级即使按计划落入海中，也主要是在验证返回过程。海上溅落与回到发射塔之间，还面临一系列工程问题。

这次，飞船完成在轨飞行后，返回出发的基地，被地面塔架机械臂真正捕获，让SpaceX打造完全重复使用运输系统的目标又迈出了关键一步。

低地球轨道上的航天器，速度通常接近每秒7.8公里。飞船返回时，要消减这份巨大的运动能量，还得保持结构完整，沿着合适的轨迹飞向目的地。

返回过程中，星舰飞船会猛烈压缩前方空气，形成激波，周围气体被加热。能量在气流、激波和飞船表面之间传递，防热系统必须挡住其中足以威胁结构和设备的那部分。

SpaceX在本次任务介绍中披露，飞船继续改进隔热瓦固定方式，并在较大范围采用曲面瓦设计，以降低瓦片缝隙处的受热。任务还安排卫星拍摄防热系统，为返回决策提供信息。

熬过高温阶段后，飞船需要控制姿态和下降位置，在接近地面时完成发动机点火与翻转，再把速度降到捕获允许的范围。最后飞船还要精确调整位置飞向塔架，并最终被机械臂捕获住。

当然，也别把这次首次说得过头。人类早已有从轨道返回并重复使用的航天器，航天飞机就是典型例子。星舰此次的特殊之处是这种大型上面级飞船采用动力着陆方式，回到发射场，并被塔架捕获。

二、超重型助推器这次为何回收失败？

飞船成功，并不能盖过助推器损失。B22回收失败，仍是此次任务没有完成的关键目标。SpaceX最初提到过制导、导航与控制方面（GNC系统）的问题，后续已更新解释，称GNC系统按预期工作。

SpaceX人员在后续直播中给出的初步解释是助推器回推过程出现低燃料质量报警，原因是这次飞行中发动机性能略低于预期，导致火箭回推提前结束。随后，制导系统发现返回位置不符合塔架捕获要求，取消捕获，转向海上备用落区，团队仍在调查根本原因。

制导系统参与了取消捕获，不代表制导系统本身已经被确认故障。如果飞行状态偏离捕获条件，自动引导助推器转向备用落区，本来就是保护发射场的重要措施。一座发射塔承担着后续发射与回收任务，让状态不满足条件的庞大助推器继续靠近，对地面设施可能会造成严重的破坏。

SpaceX在任务介绍中明确，此次是V3版超重型助推器首次尝试返回捕获。此前3次旧版助推器的成功回收能够提供一些经验，但这些经验还是有限的，新版在回收中出现了新问题，最终导致回收失败。

三、马斯克称S42飞船状态良好

S42被接住之后，马斯克称它看起来很好。S42飞船经历发射、在轨飞行和高温再入，能够完整返回，至少让工程师有机会面对近距离开展各项检查。包括哪些区域受热严重，哪些瓦片固定得牢，结构在实际载荷下出现了什么变化，发动机经历任务后是否有异常。

成功回收带来的收获，也包括SpaceX更有条件查明下一次该怎么改。不过，从工程判断出发，外观看起来不错，和经过检查确认可以复飞，仍然是两回事。表面完好的部件，可能需要进一步检测是否有暗伤。防热系统的局部损伤是否影响下一次飞行，发动机与管路需不需要拆检，哪些零件必须更换，都要靠后续检查进行确认。

所以接下来最值得关注的消息是这艘飞船到底需要多少维修，以及能不能再次执行任务。假如回收后要更换大量部件，停在车间里很长时间，这样想要实现低成本高频运输还很难。假如后续能够减少维修项目，缩短周转周期，回收才会进一步转化为经济收益。

星舰重复使用也有成本，为了返回，飞行器要预留推进剂，携带防热系统与回收所需设备，地面还要建设和维护配套设施。所以，实际成本情况还得看星舰复飞次数、载荷能力、维修费用和任务频率。

四、星舰距离登月和去火星还差多远？

SpaceX设想中的星舰运输体系，需要助推器和飞船都能重复使用。此次飞船成功返回，让SpaceX实现了星舰两级都有成功回收的经验，尽管不是在同一次任务中获得的。未来如果两级都能稳定回收，并经过较少维护就再次发射，制造大型飞行器的成本便有望明显降低。

美国的阿尔忒弥斯载人登月计划中，最后送宇航员登月的飞船包括SpaceX的登月版星舰。虽然星舰此次任务实现了飞船回收，但这与执行载人登月还是有很大差距的。

美国宇航局（NASA）公开的星舰登月新方案，仍涉及多艘星舰发射，与在轨低温推进剂转移。多艘加注飞船要按计划发射，完成交会，把推进剂交给后续使用的登月版星舰，这对星舰可靠性提出了更高要求。

月球着陆器还要解决与载人飞船对接、人员使用、月面下降和起飞等问题。地球返回型飞船此次完成的防热与塔架捕获，不能直接当成月球着陆能力的证明。

火星距离更远，环境也不同。那里没有现成的发射塔替飞船收尾，长期飞行、火星大气进入、着陆和后续补给，都需要大量的飞行验证。

因此，S42飞船的返回则表明，星舰又跨过了一道难关，但距离登月，以及去往更加遥远的火星，还需要解决更多更复杂的技术难题。