星舰第三次试飞创造多项成就，还有这些要改进

3月15日消息，SpaceX星舰，作为迄今为止建造的最强大、最庞大的火箭，周四于美国得克萨斯州南部成功升空后，环绕半个地球飞行，成功演示了其将重型有效载荷送入近地轨道的能力。

这枚巨型星舰火箭高约120米，其宽度超过了一架747巨型喷气飞机的机身。在美国中部时间周四上午8点25分（北京时间周四21点25分），从位于得州布朗斯维尔（Brownsville）墨西哥湾东岸的星舰基地发射场起飞。SpaceX这次将发射时间推迟了近一个半小时，以等待限制水域内的船只离开发射区域。

实现目标

这次成功的发射是基于去年进行的两次星舰轨道级飞行试验之上的。虽然这两次试飞并未完全达成所有预定目标，但它们为这个火箭项目进入发射卫星轨道的新阶段奠定了基础，从而助力SpaceX加速其星链卫星网络部署。

SpaceX创始人兼CEO埃隆·马斯克（Elon Musk）在旗下社交媒体平台X上宣布：“星舰已经达到了入轨速度！”并向SpaceX团队表示祝贺。

在周四的试飞中，SpaceX还实现了其他几项里程碑式成就，包括成功进行了“星舰载荷舱门的开闭测试”，确保将来能够顺利将卫星部署到轨道上。另根据SpaceX的初步报告，星舰还在其内部两个燃料仓之间完成了超低温液氧推进剂的转移，实施了“在轨燃料输送测试”，预示着未来几年计划进行的在轨加注燃料试验。为了完成美国国家航空航天局（NASA）宇航员登月等任务，SpaceX必须能够在轨对星舰进行几百吨低温推进剂的转移。

然而，星舰在周四的试飞中也留下了一些未解的疑问。尽管这次试飞比以往更接近于实现完美溅落，但超重型助推器却失控坠入了墨西哥湾，而按计划，助推器应在点火后平稳地落入海中。

此外，有一台猛禽发动机在太空中未能重新点火，导致这次试飞的三个新测试目标之一未能实现，SpaceX高管没有立即解释具体原因。

星舰是火箭助推器与宇宙飞船的组合体。如果为回收助推器和飞船预留足够推进剂的情况下，星舰能将多达150吨的货物送到近地轨道。根据马斯克的说法，如果采用一次性飞行方式，星舰的有效载荷能力可达到这个数字的两倍。

星舰是马斯克实现人类多行星居住梦想的关键，也是其建立火星定居点计划的核心。短期内，星舰还将助力SpaceX发射更多卫星。此外，NASA已与SpaceX签署了价值数十亿美元的合同，通过阿尔忒弥斯计划（Artemis program）把人类送上月球。

在周四的试飞中，星舰首次实现了进入太空的全部目标。其搭载的33台猛禽发动机顺畅运行，即便是数英里之外也能听见其轰鸣声。这些发动机通过每秒燃烧20吨的推进剂，产生了约7300吨的推力，使得由不锈钢制成的星舰从发射台垂直起飞，并沿墨西哥湾上空的弧线轨迹向东飞行。

在发射后约2分42秒，超重型助推器开始关闭大部分发动机。接着，在大约两秒后，星舰进行了热分离，飞船上的六台猛禽发动机几乎同时点火，并与超重型助推器成功分离。

这种热分离技术，以前多在俄罗斯的火箭上见到，旨在使火箭能更高效地将载荷送入轨道，避免了大多数常规火箭在级间分离时短暂的推力中断。去年11月的试飞中，SpaceX首次测试了星舰的这项热分离技术。

六台猛禽发动机燃烧了大约六分钟，将飞船加速至每秒约7.4千米，这几乎达到了进入稳定地球轨道所需的速度（第一宇宙速度，每秒7.9千米）。当飞船抵达距地面约235公里的最高点时，由于飞船轨道的低点仍在大气层内，空气阻力将使飞船在绕地一周前返回地面。

SpaceX的三次星舰轨道级试飞一直在取得稳步进展。去年4月的首次试飞由于猛禽发动机问题而失败，还损坏了得克萨斯州的发射台；而去年11月的第二次试飞虽未出现发动机问题，几乎达到了目标速度，但由于火箭推进剂泄漏，星舰在墨西哥湾上空解体。

这两次试飞中，猛禽发动机的表现无瑕疵，证明了SpaceX复杂的新型发动机设计正在逐渐成熟。这种发动机的性能与航天飞机主发动机类似，尽管此前曾有对其可靠性的担忧。

在周四的试飞中，装在超重型助推器和飞船上的摄像头捕获到了令人印象深刻的视频画面。其中一段视频展示了火箭热分离的过程，这是上一次星舰试飞中未曾见到的场景。通过视频，我们还能看到飞船在太空中缓缓旋转，穿过墨西哥湾、大西洋，最后飞越非洲。

一部安装在飞船内部的摄像头捕捉到了不锈钢表面反射的阳光，显然是阳光透过已打开的载荷舱门射入飞船内部的景象。

星舰首次重返大气层

大约46分钟后，飞船开始传回可能是此次试飞中最壮观的图像。此时，长约50米的飞船，加速穿越印度洋上空，在地球引力作用下迅速下降进入大气层。

在下降的最后阶段，飞船的控制襟翼紧贴主体。随后，飞船表面的黑色隔热瓦开始闪烁橙光，一层等离子体覆盖了飞船外壳，外表温度瞬间达到约1400摄氏度。在重返大气层的初始阶段，飞船似乎处于受控状态。

飞船继续向SpaceX的任务控制中心发送遥测数据，直至下降到约65公里的高度。之后，一切沉寂。

SpaceX的播报员丹·霍特（Dan Huot）在网络直播中表示：“我们似乎失去了与28号飞船的联系。”他接着说：“因此今天我们不会看到溅落，但能看到我们此次试飞走得这么远，实在是难以置信。”

这次试飞是SpaceX首次有机会测试星舰的大气层再入。对于飞船及超重型助推器的回收，可能存在一个学习曲线，需要多次尝试才能完全掌握。随着周四星舰的试飞成功，重新启动猛禽发动机成为SpaceX执行任务中的关键一环。

随着成功完成太空中载荷舱门的开合测试，SpaceX可能会考虑使用星舰尽快发射星链卫星。然而，目前尚不清楚SpaceX在测试类似于“糖果分发器”的卫星部署机制方面的进展如何。

在工程师证实能够在太空中重新启动猛禽发动机并引导飞船安全返回大气层之前，SpaceX也有可能不会将星舰送入稳定的近地轨道。否则，未能重新进入的飞船可能会变成轨道上的太空垃圾。

今年晚些时候，SpaceX可能会进行更多的低温加注燃料试验，但两艘飞船在轨加注燃料的演练可能要等到SpaceX在佛罗里达州建立第二座发射台之后才会进行。

无论星舰的下一步计划是什么，公众可能不会等待太久。SpaceX已向监管机构提交了今年至少进行九次试飞的申请，包括已经完成的这次。马斯克最近在一条推文中设定了到2024年底完成六次星舰试飞的目标。

本周早些时候，为下一次星舰试飞作准备的29号飞船已完成了推进系统涡轮泵的启动测试，接下来还将进行猛禽发动机的静态点火测试。在周四SpaceX直播结束前，霍特表示，星舰基地的团队正在或已经准备好了四枚超重型助推器，目的是“尽可能多地进行星舰试飞”。（辰辰）