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星舰试飞虽爆亦里程碑:人类迈向多行星物种的伟大征程加速

   时间:2025-12-19 12:59:39 来源:快讯编辑:快讯 IP:北京 发表评论无障碍通道
 

在人类探索宇宙的征程中,SpaceX公司打造的星舰(Starship)无疑是一颗耀眼的新星。这款航天器承载着让人类成为多行星物种的宏大梦想,即便在测试过程中遭遇挫折,依然被视为航天领域的重大突破。

传统航天器在推动人类探索太空方面发挥了重要作用,但局限性也十分明显。以美国航天局的航天飞机为例,其近地轨道运载能力仅约25吨,每次发射成本更是高达数亿美元。即便当前性能强劲的SpaceX猎鹰9号火箭,近地轨道运载能力也不过约22.8吨。而要实现大规模太空探索,比如在火星建立永久基地,需要能一次性将数百吨物资,包括人类居住舱、生命支持系统、燃料生产设备等送入太空的航天器,星舰正是在这样的背景下应运而生。

星舰的设计目标极具颠覆性。它追求完全可重复使用,近地轨道运载能力超过100吨,最终目标是能将100人甚至更多乘客送往火星。SpaceX创始人埃隆·马斯克形象地比喻,如果传统航天是“昂贵的出租车”,星舰就是“太空大巴”,只有降低成本、提升效率,才能让普通人也有机会走向太空。

星舰的突破性体现在多个方面,从材料选择到动力系统,再到设计理念,每一项技术都围绕“更便宜、更强大、更可靠”的目标展开。

在材料选择上,星舰大胆采用不锈钢作为箭体材料,与传统火箭多使用碳纤维复合材料形成鲜明对比。碳纤维复合材料虽强度高,但价格昂贵,每公斤成本约200美元,且加工难度大。而不锈钢在低温下强度会增加,液氧燃料温度为零下183摄氏度,此时不锈钢性能更优;它耐高温性能也优于碳纤维,能承受1200摄氏度以上的高温,可减少隔热层厚度;每公斤成本仅约3美元,仅为碳纤维的1/60。不锈钢易于焊接和修复,能大幅缩短制造周期,星舰箭体可在发射场直接“焊接组装”,如同搭积木般高效。

动力系统是星舰的“超强心脏”。它由33台“猛禽”发动机(第一级)和6台“猛禽”发动机(第二级)提供动力,单台发动机推力达230吨,总推力超过7500吨,相当于20架波音747客机推力总和。“猛禽”发动机采用全流量分级燃烧循环技术,这是目前火箭发动机最高效的循环方式,能使燃料利用率提升10% - 15%,同时减少发动机磨损。与传统火箭发动机多为“一次性使用”不同,“猛禽”设计目标是“可重复使用1000次”,只需定期维护即可再次点火。

垂直起降与回收技术是星舰的“省钱密码”。SpaceX的猎鹰9号已实现火箭第一级垂直回收,星舰则将这一技术推向极致,实现两级完全可重复使用。星舰的第一级(超重型助推器)和第二级(星舰飞船)完成任务后,会通过栅格舵控制姿态,最终垂直降落在地面或海上平台。2021年,星舰原型机SN15成功完成10公里高空飞行测试并垂直着陆,首次实现“无损回收”,这意味着未来星舰发射成本可能大幅降低,甚至降至目前的1/100。

星舰有着明确的目标规划。短期目标是支持美国的“阿尔忒弥斯计划”,在2025年左右将宇航员送上月球。按照设计,星舰可作为“月球着陆器”,直接将宇航员和物资从月球轨道送到月球表面,甚至助力在月球建立永久基地。长期目标则是实现火星殖民。火星距离地球最近时约5500万公里,传统飞船需6 - 9个月才能到达,且携带物资有限。星舰凭借大运载能力,可一次性运送“火星基地套装”,包括太阳能电池板、水提取设备(火星土壤中含有水冰)、氧气发生机(通过电解水制造氧气)等。马斯克设想,未来100年内,星舰将向火星发送1000艘飞船,运送100万人和数百万吨物资,最终实现火星“地球化”,让火星拥有适合人类呼吸的大气和液态水。

星舰的测试之路并非一帆风顺。从2020年的SN8到SN11,连续4次原型机都在着陆时爆炸;2023年4月的首次轨道级测试飞行,也在升空4分钟后因发动机故障而解体。但在航天界看来,这些“失败”是“快速迭代”的体现。SpaceX通过“测试 - 分析 - 改进”的循环,用几个月时间完成了传统航天企业需要数年的技术验证。探索太空如同学走路,摔倒不可避免,但每次站起来都会更稳,星舰的每一次尝试,都在为人类推开通往星际文明的大门。

 
 
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