星艦(Starship(SpaceX研發的試驗飛行器))

星艦(美國太空技術探索公司研發大型運載火箭系統)

Starship(SpaceX研發的試驗飛行器)一般指本詞條

本詞條是多義詞,共5個義項
更多義項 ▼ 收起列表 ▲

“星艦”(英文:Starship,又譯:星舟)原名“大型獵鷹火箭”(BFR),是美國太空探索技術公司(SpaceX)研發的大型運載火箭系統。

“星艦”採用船箭一體化設計,由“超重”運載火箭和“星艦”飛船組成。運載能力為100噸,直徑9米,高度121米,全箭最大起飛推力7130噸,能將100人送往月球、火星或其它遙遠目的地,或是繞地球飛行。“星艦”系統全長120米,起飛質量為5000噸,起飛推力7400噸,兩級均可重複使用。星艦是SpaceX研發的完全可重複使用不鏽鋼火箭系統,採用創新的全流量分級燃燒甲烷發動機。

2023年11月18日晚9時3分,“星艦”實施第二次全系統飛行試驗,火箭升空後一二級成功分離,但隨後助推器和飛船先後發生爆炸。台北時間2024年6月6日21:57,太空探索技術公司宣布在第四次全系統飛行試驗中,“星艦”本體確認在印度洋濺落,取得成功。當地時間2025年1月16日,SpaceX“星艦”實施第七次試飛,第二級飛船失聯;當地時間3月6日,美國太空探索技術公司“星艦”飛船的第八次試飛宣布失敗後,美國聯邦航空管理局(FAA)在四個機場發布禁飛令;5月28日,星艦第9次試飛中解體。2026年底前,星艦將前往火星。當地時間2025年8月26日,美國太空探索技術公司(SpaceX)新一代重型運載火箭“星艦”進行第10次試飛。SpaceX已確認,“星艦”成功濺落印度洋,本次試飛圓滿結束;10月14日,馬斯克旗下SpaceX進行星艦第十一次綜合飛行測試,也是第二代星艦的最後一次飛行測試。

基本介紹

  • 中文名:星艦
  • 外文名:Starship 
  • 別名:BFR、星舟
  • 原名:大型獵鷹火箭
  • 用途:載人登月及飛赴火星 
  • 研製國家:美國
  • 研製單位:太空探索技術公司 
發展沿革,歷史背景,研製進程,結構設計,總體設計,設計參數,研製目標,重複使用,飛行動態,發射測試,發射記錄,技術創新,不鏽鋼結構,火箭發動機,新回收方式,防熱瓦設計,總體評價,爆炸事件,

發展沿革

歷史背景

火箭和太空飛行器是各國航天發射任務中的“標配”。以中國為例,風雲氣象衛星、北斗導航衛星、神舟載人飛船、嫦娥系列月球探測器、天問一號火星探測器和天宮空間站等等都被稱為太空飛行器,它們以天體力學的運動規律在太空中飛行,並用於完成載人、探測等任務。在太空飛行器研發過程中,研製方除了要讓太空飛行器具備完成預定工作任務的能力,還要使其具備良好的抵抗宇宙輻射、極端溫度環境和微流星體超高速衝擊的能力。
星艦
星艦與太空發射系統(SLS)模擬圖
火箭則是將這些太空飛行器安全送入太空的運載工具,太空飛行器越重、預定到達的飛行軌道越高,對火箭的綜合能力要求也就越嚴格。鑒於大氣層中的飛行環境遠比真空中要複雜,所以在航天發射任務中,火箭點火發射及其升空後兩分鐘內是最容易發生事故的階段。世界各國都在研製性能更為強大的火箭,保障航天發射任務。
太空探索技術公司公司作為由美國國家航空航天局支持並發展的民營商業航天服務商,自成立以來,其任務就是研製可重複使用的火箭和貨運/載人太空飛行器。降低材料成本和實現重複使用是該公司降低航天發射成本的兩項措施。由於鈦合金、碳纖維等航天材料價格昂貴,該公司就用不鏽鋼來造火箭。火箭發射一次就廢棄費用高昂,該公司就研究火箭回收重複利用。太空探索技術公司公司的研發方式簡單直接,在美國國家航空航天局的支持下,太空探索技術公司快速完成了一輪又一輪的地面試驗和發射試驗。雖然試驗中屢次失敗,一度使太空探索技術公司瀕臨破產邊緣,但最終還是取得了進展。

研製進程

從2008年到2020年,經過上百次的疊代測試,太空探索技術公司逐步掌握了貨運/載人“龍”飛船的降落傘濺落回收技術和“獵鷹9號”運載火箭的反推垂直著陸技術。通過龍飛船和獵鷹火箭的重複回收使用,太空探索技術公司降低了航天發射成本,接了大量商業航天訂單在手。
星艦(Starship(SpaceX研發的試驗飛行器))
星際飛船
在“星艦”系統的研製過程中,太空探索技術公司遵循快速分階段驗證疊代式研製模式,驗證設計概念和方案的可行性。從項目的公布到首架“星艦”驗證機的建成僅僅用了3年的時間。該項目自2019年3月進入密集測試階段,截2022年已完成對多台9米直徑的星跳號驗證機和MK全尺寸原型機的測試,並對多架SN系列原型機進行了飛行測試。實現了原型機的150米低空飛行和10千米級高空飛行,並在試驗中實現了軟著陸。驗證了“星艦”導航系統、全箭不鏽鋼箭體的結構強度新型著陸支腿以及其他一些基本功能。證明了太空探索技術公司採取的疊代式研製模式的有效性。
“超重”火箭級原型機的製造工作由於受到生產能力的限制,直到2020年10月才得以啟動。現已經製造三枚原型機,分別是:超重BN-1、BN-2和BN-3,其中BN-2可能將搭載“星艦”SN20原型機進行軌道飛行測試。
星艦(Starship(SpaceX研發的試驗飛行器))
“星艦”原型機SN15成功著陸
當地時間2024年3月4日,SpaceX公司在社交平台X上分享了關於為“星艦”火箭試飛開展加注推進劑測試工作的訊息,馬斯克隨後轉發該帖子並在配文中稱,“星艦”正在為第三次試飛做準備。
2024年3月14日,馬斯克旗下太空探索公司太空探索技術公司計畫進行“星艦”的第三次試飛,發射視窗在台北時間3月14日20:00開始的110分鐘內。這次發射將在太空探索技術公司位於德克薩斯州博卡奇卡的發射場進行。
當地時間2024年4月26日,埃隆·馬斯克表示,該公司正致力於在明年年底前解決其兩級運載火箭“星艦”的太空加油問題,並推進最終將人類送上火星的技術。當地台北時間2024年6月6日21:57,太空探索技術公司宣布,“星艦”本體確認在印度洋濺落,第四次試飛取得成功。2024年7月訊息,馬斯克宣布於8月初開啟“星艦”第五次試飛。7月30日,據外媒報導,埃隆·馬斯克在XTakeover直播活動中宣布,太空探索技術公司計畫於8月底或9月初執行第五次“星艦”軌道試飛任務(IFT-5)。8月,埃隆·馬斯克稱第五次試飛很可能推遲至9月進行。9月,埃隆·馬斯克在社交媒體上再度發文稱,計畫兩年內首次向火星發射不載人的“星艦”。9月10日,太空探索技術公司表示,該“星艦”預計11月進行第五次軌道試飛,此次試飛將嘗試通過發射塔“捕獲”的方式來回收火箭助推器。當地時間10月13日上午,美國太空探索技術公司(SpaceX)新一代重型運載火箭“星艦”進行第五次試射。SpaceX的直播畫面顯示,“星艦”已從位於美國德克薩斯州的基地發射升空。火箭助推器在降落時由發射塔上被稱作“筷子”的機械臂“夾住”,首次實現在半空中捕獲回收;飛船濺落在印度洋。
美“星艦”第五次試飛 “筷子”成功回收助推器
2024年10月12日,據《紐約時報》報導,SpaceX原計畫將位於加利福尼亞州的年度火箭發射任務次數從36次增加至50次,但隸屬於州政府的“加州海岸委員會”於本月10日駁回了這一申請。根據該機構的評估,SpaceX以及美國軍方未能按照要求降低火箭發射時所造成的“破壞性音爆”,也未能對該州的生態環境給予足夠關注。
2024年11月18日,SpaceX進行星艦第六次飛行測試任務,首個視窗期約30分鐘。此次測試的主要目標是進一步驗證超重型助推器和星艦上級的可重複使用性。
美國太空探索技術公司(SpaceX)當地時間2024年11月19日對其新一代重型運載火箭“星艦”(Starship)開展了第六次試飛,成功返回大氣層並在印度洋濺落。“超重型”(Super Heavy)助推器最終濺落在墨西哥灣,不再回收。
當地時間2024年11月19日,美國當選總統特朗普前往德克薩斯州,出席觀看太空探索技術公司(SpaceX)重型運載火箭“星艦”的第6次試飛。
2025年1月4日,埃隆・馬斯克旗下的 SpaceX 公司宣布,其即將進行的星艦飛行測試將首次嘗試在太空部署有效載荷,通過釋放 10 顆模擬星鏈衛星,展示星艦在未來衛星發射市場的潛力。這次測試計畫於當月晚些時候從 SpaceX 位於德克薩斯州博卡奇卡的基地發射,將是星艦的第七次發射。1月8日訊息,埃隆・馬斯克確認,SpaceX 計畫推遲星艦的下一次測試發射,原定進行的發射將不再按時進行。當地時間1月8日,美國太空探索技術公司(SpaceX)宣布,其“星艦”第七次試飛任務(IFT-7)計畫於當地時間1月13日舉行。1月,馬斯克宣布為火箭建造地球上最大的 AI 數據中心已在運營。
當地時間2025年2月28日,美國聯邦航空管理局表示,美國太空探索技術公司(SpaceX)計畫於3月3日進行“星艦”重型運載火箭的第八次試飛發射。
2025年3月3日,SpaceX公司“星艦”飛船第八次試飛被叫停。3月5日,SpaceX 宣布星艦(Starship)第八次飛行測試已確定新的目標日期,計畫於當地時間 3 月 6 日進行,發射視窗將在中部時間下午 5:30 開啟(台北時間 3 月 7 日 7:30)。
當地時間2025年3月6日,美國太空探索技術公司(SpaceX)新一代重型運載火箭“星艦”從美國德克薩斯州發射升空,實施第八次試飛。火箭於美國東部時間6日18時31分成功發射。
當地時間2025年3月6日晚,美國太空探索技術公司(SpaceX)的星艦第八次試飛任務成功回收超重型火箭助推器,隨後美國太空探索技術公司表示,“星艦”火箭的第二級飛船上升期間尾部出現“能量事件”,致數台“猛禽”發動機失靈,最終導致飛船失聯、解體。3月15日,埃隆·馬斯克在X上表示,星艦將於2026年年底前前往火星,屆時還將攜帶特斯拉人形機器人擎天柱(Optimus)。3月23日,埃隆・馬斯克發文公布了關於公司星艦的進展,他表示正在完善V3版本星際飛船的設計,預計在約12個月內,星艦的發射頻率將達到每周一次。並且在完全可重複使用的情況下,每次能將約 100 噸物資送往星鏈(Starlink)軌道。
2025年3月28日,針對SpaceX星艦第七次飛行和藍色起源新格倫首次發射事故的兩項調查正式關閉。當地時間5月15日,美國聯邦航空管理局(FAA)批准SpaceX星艦9號飛行任務許可證修改,批准包括允許SpaceX在德克薩斯州博卡奇卡基地每年可執行的星艦發射任務從5次增加到最多25次。
2025年5月23日,美國聯邦航空管理局(FAA)宣布完成對 SpaceX 星艦第八次試飛(IFT-8)的安全審查,正式批准該公司開展星艦第九次軌道級測試飛行。5月24日訊息,SpaceX 宣布於台北時間5月28日7時 30 分(當地時間5月27日19時30分)計畫在得州博卡奇卡海灘附近的星際基地進行星艦第九次試飛任務。5月27日,美國太空探索技術公司新一代重型運載火箭“星艦”從德克薩斯州發射升空,實施第九次試飛,試飛任務未能成功。當地時間5月29日,特斯拉在社交平台發文稱,SpaceX將於2027年發射攜帶特斯拉Optimus人形機器人的星艦前往火星。
2025年7月29日,馬斯克在X平台宣布:星艦將於下個月再次發射。據海外媒體Benzinga報導,SpaceX向美國聯邦通信委員會(FCC)提交的檔案顯示,星際飛船的下一次發射計畫將於8月4日進行。7月30日訊息,SpaceX 公司的星艦(Starship)已被運往發射台,為第十次飛行測試做準備。
當地時間2025年8月7日,義大利航天局宣布同 SpaceX 簽署協定:SpaceX“星艦”火箭的首次火星商業發射將攜帶意空局的有效載荷。義大利航天局計畫向火星發射的實驗載荷包括天氣監測站、輻射感測器和植物生長實驗模組,目標在“星艦”從地球到火星軌道再到火星表面的約六個月的星際飛行中收集科學數據。
2025年8月16日訊息,SpaceX宣布,其第十次“星艦”(Starship)超級重型火箭綜合試飛預計將於當地時間2025年8月24日從德克薩斯州Starbase發射。8月24日,SpaceX宣布推遲當日的“星艦”第十次試飛任務,以便有時間解決地面系統問題。8月25日,埃隆·馬斯克在X上寫道,計畫明天(2025年8月26日)再次嘗試發射。當地時間8月25日傍晚,美國太空探索技術公司新一代重型運載火箭“星艦”第10次試飛在倒計時40秒時因天氣原因暫停,太空探索技術公司隨即宣布取消當天的試飛嘗試。該公司沒有立即宣布新的目標發射日期。當地時間8月26日,美國太空探索技術公司(SpaceX)新一代重型運載火箭“星艦”進行第10次試飛。目前,“星艦”的上升燃燒已經完成,正在太空中滑行,超重型助推器已在墨西哥灣濺落。8月31日訊息,埃隆·馬斯克對外披露,星艦第十次試飛上級艙最終濺落點與目標位置僅相差3米。9月21日訊息,美國國家航空航天局(NASA)的安全顧問表示,他們對SpaceX星艦(Starship)的月球著陸器版本能否按計畫在2027年支持阿爾忒彌斯 3 號(Artemis 3)任務持懷疑態度。
當地時間2026年1月15日,太空探索公司SpaceX執行長埃隆·馬斯克表示,其正在開發的重型運載火箭星艦在未來數年內,可能實現每小時發射一次以上的飛行頻率。

結構設計

總體設計

“星艦”系統由“星艦”飛船和“重型”運載火箭組成,為兩級完全可重複使用運載器,直徑9米,高度121米,全箭最大起飛推力7130噸。其遠期規劃的運載能力為:完全重複使用時,近地軌道運載能力大於150噸;一次性使用時,近地軌道運載能力大於250噸。它是有史以來功能最強大的可重複使用運載火箭,規模遠超阿波羅計畫中使用的“土星5號”運載火箭。
芯一級“超重”火箭級為助推器,高71米,直徑9米,推進劑加注量為3400噸,採用28台“猛禽”液氧/甲烷火箭發動機,總推力約7590噸。該級火箭箭體設有4個柵格舵(外形由矩形改為菱形),並設4個固定尾翼兼著陸支架。
芯二級“星艦”為可重複使用飛船,高50米,總重約1350噸,推進劑加注量約1200噸。“超重-星艦”具備將100噸貨物運送至近地軌道的能力。該級飛船採用6台“猛禽”液氧/甲烷發動機,採用雙鴨翼+雙尾翼外形設計,尾部設6個可伸縮著陸支腿。飛船鴨翼和尾翼均改成梯形,以提高著陸時的翼面控制效率。迎風面防熱由氣膜主動冷卻改為防熱瓦設計。
星艦(Starship(SpaceX研發的試驗飛行器))
測試場上的“星艦”系統

設計參數

“星艦”參考數據
基本參數
全箭高度
121米
直徑
9米
有效載荷
100~150噸(可重複使用)
第二級(“星艦”飛船)
飛船高度
50米
直徑
9米
推進劑容量
1200噸
推力
1500噸
有效載荷
100~150噸
第一級(“超重”運載火箭)
火箭高度
71米
直徑
9米
推進劑容量
3400噸
總推力
7590噸
“猛禽”火箭發動機
直徑
1.3米
高度
3.1米
推力
230噸

研製目標

太空探索技術公司宣布打造“星艦”計畫用於載人登月甚至是火星移民,該計畫本質是利用可重複回收的火箭,以極低成本讓人類實現大規模的星際遷徙,成為跨星球的物種,從而解決人類面臨的環境和能源問題。
馬斯克計畫通過製造20個“星艦”原型機進行測試,以便掌握巨型火箭的發射和回收能力。按照此前計畫,距離真正建造出“星艦”還需要疊代到SN20。這些疊代,都要在三年內完成。
星艦(Starship(SpaceX研發的試驗飛行器))
“星艦”發射試驗

重複使用

太空探索技術公司已在“獵鷹”系列火箭上實現對芯一級超重火箭的可重複使用,研發重點集中在“星艦”飛船上。作為芯二級,“星艦”比芯一級“超重”運載火箭的再入速度快,返回後僅需少量翻修檢查即可再次發射,因此對熱防護系統提出極高要求。星艦結構使用不鏽鋼材料,並採用主動冷卻技術。不鏽鋼材料雖具備較高的耐熱溫度和較好的高低溫性能,但密度較大。因此,如何滿足結構輕質化要求,成為“星艦”研發麵臨的難題之一。從“跳躍者”到“SN系列”,太空探索技術公司不斷改進工藝,迎來“星艦”SN5、SN6原型機測試成功。在此基礎上,該公司將繼續試驗,對不鏽鋼材料特性進行驗證。另外,“星艦”SN8原型機也基本完成組裝,有望首次裝配3台“猛禽”發動機,挑戰20千米高空飛行。“超重-星艦”芯一級超重火箭也已開建,後續進行低空測試。
星艦

飛行動態

發射測試

2019年1月6日,埃隆·馬斯克在社交媒體上曝光了星際飛船的模擬圖,並表示計畫在4至8周內進行試驗飛行器的首次下降測試(Hopper test)。正式的星際飛船測試計畫有望於2019年3月或者4月進行。
2020年2月,“星艦”SN1原型機在一次液氮壓力測試中發生爆炸。
2020年8月4日,“星艦”SN5原型機在德克薩斯州博卡奇卡測試基地完成150米跳躍,試飛時間持續約1分鐘。
2020年9月,“星艦”SN6原型機在博卡奇卡基地完成第二次150米跳飛測試。整個測試時長不到1分鐘,SN6的起飛與降落控制較SN5更平穩。
台北時間2020年12月9日6:30左右,“星艦”SN8開展12.5千米高空試飛。馬斯克隨後通過社交媒體表示,飛船著陸過程中,頭部燃料罐壓力較低,因此導致著陸速度較快,飛船撞地爆炸。。
當地時間2020年12月10日,美國“太空探索”公司執行長埃隆·馬斯克視察了準備測試的“星艦”SN9,不過很快,“星艦”SN9就因為太重壓垮了支架撞在了生產中心的牆上。
2021年5月6日6時24分,“星艦”SN15原型機從德克薩斯州博卡奇卡試驗場起飛,上升到10千米高度後,完成一系列動作,成功降落在發射場指定位置。整個測試持續約6分鐘,標誌著太空探索技術公司已掌握二級“星艦”安全著陸的部分關鍵技術,此次測試也成為“星艦”系列原型機的重要節點。在著陸後“星艦”原型機底部有起火現象,火勢在數分鐘後被控制。5月13日訊息,SpaceX 已將其星艦(Starship)9 號飛行任務的上級火箭(upper stage)運回生產設施,此前該火箭剛剛完成了一次靜態點火測試。根據美國海岸警衛隊發布的最新航行通告,星艦 9 號飛行任務的最早發射日期指向5月21日。
星艦(Starship(SpaceX研發的試驗飛行器))
“星艦”演進
2022年3月訊息,馬斯克在社交媒體上表示,“星艦”可發射有效載荷最高達300噸。
2022年6月,據今日俄羅斯報導,一份美軍內部報告揭示,如果再次發生類似美國駐利比亞班加西領事館遭襲的那種情況,美軍構想如何將其援救兵力快速投放過去的方式,正是埃隆·馬斯克名下SpaceX公司“星艦”飛船的潛在軍事用途之一。
2022年7月13日,馬斯克在推特表示,如果之前的測試順利的話,“星際飛船”的首次軌道飛行最快將在8月舉行。
2023年,美國SpaceX公司將對“星艦”飛船和“超重型”火箭(Super Heavy)進行首次軌道飛行測試,該測試將使用首次配備33台猛禽V2發動機的B7原型機和6台猛禽V2發動機的星艦S24原型機。
當地時間2023年2月9日,美國SpaceX公司完成了對“史上最大運載火箭”星艦進行的首次全面靜態點火測試。此次測試也是其首次嘗試同時點燃全部33台猛禽發動機。馬斯克隨後在推特上發文證實,此次測試中只有31台發動機成功點燃,但他表示,僅憑這31台發動機也能進入軌道。
2023年4月,美國東部時間17日21時19分,“星艦”重型運載火箭在首次試飛發射前大約40秒的時候宣布推遲發射,原因是超重型助推器的加壓系統出現問題。
2023年4月7日,美國聯邦航空局(FAA)網站發布訊息表示,美國太空探索技術公司的“星際飛船”發射定於4月17日進行。
當地時間2023年4月14日,美國聯邦航空管理局(FAA)宣布,已批准美國太空探索技術公司的請求,允許該公司在德克薩斯州南部的發射場進行“星艦”火箭的無人飛行測試。SpaceX本次發射將不搭載任何貨物和太空人。
當地時間2023年4月17日,據美國太空探索技術公司稱,“星艦”飛船首次試飛因技術問題被取消。
當地時間2023年4月20日,美國太空探索技術公司在美國德克薩斯州進行第二次“星艦”重型運載火箭的無人飛行測試,火箭發射升空。20日發射的“星艦”重型運載火箭在發射升空3分鐘後,於墨西哥灣上空發生非計畫內的解體,在半空中爆炸,太空飛行器未能成功進入預定軌道。台北時間2023年4月20日21:44分左右,SpaceX星艦發射失敗,在空中發生爆炸。
2023年4月26日,美國監管機構發布的調查報告表示,爆炸對當地環境產生了影響,碎片落在批准範圍以外,可能落在了瀕危物種的棲息地。
《華爾街日報》2023年4月27日訊息,美國國家航空航天局(NASA)局長比爾·納爾遜表示,SpaceX認為該公司可以修好“星艦”首次飛行使用的發射台,並在夏初前做好第二次發射的準備。
2023年9月,美國宇航局計畫將進入地球軌道的“星艦”改造成為近地軌道空間站,星艦空間站預計在21世紀30年代投入運營。
2023年10月,馬斯克表示,SpaceX可能會在三到四年後將一艘“星艦”飛船送上火星。
2023年11月,據媒體報導,為了給下次星艦試飛做好準備,SpaceX已經製造了近400台猛禽發動機。
當地時間2023年11月16日,馬斯克在社交平台X上表示,因需要更換格柵翅片執行器(grid fin actuator),星艦發射推遲到11月18日。
2023年12月7日,馬斯克在個人社交媒體上表示,其會在2033年登入火星。
當地時間2024年3月6日,計畫最早14日進行新一代重型運載火箭“星舟”第三次試飛。
當地時間2024年3月,美國聯邦航空局(FAA)授予SpaceX公司許可,允許該公司從德克薩斯州測試發射“星艦”火箭系統。SpaceX表示,和前兩次測試不同的是,此次測試飛行將以飛往印度洋的軌道發射。
台北時間2024年3月14日晚21時25分,馬斯克旗下美國太空探索技術公司的星艦重型運載火箭發射升空。
台北時間2024年3月14日晚21時29分,馬斯克旗下美國太空探索技術公司的星艦重型運載火箭第三次試飛在發射4分鐘後,已完成一二級分離。21時40分,星艦“已達到環繞速度”。
台北時間2024年3月14日晚22時16分,馬斯克旗下美國太空探索技術公司發布訊息稱,星艦重型運載火箭調整角度,正重新進入地球大氣層。
星艦
2024年 5月24日,SpaceX表示,Starship的第四次飛行測試最早可能在6月5日啟動,尚待監管部門批准。
2024年6月6日,美國太空探索技術公司新一代重型運載火箭“星艦”以及飛船集成系統從位於美國德克薩斯州的基地發射升空,這是“星艦”第四次試射。台北時間2024年6月6日21:57,太空探索技術公司宣布,星艦本體確認在印度洋濺落,第四次試飛取得成功。6月17日訊息,SpaceX 執行長埃隆・馬斯克透露,該公司計畫在7月底進行第五次完整的星艦運載火箭試飛。當地時間10月12日,美國聯邦航空管理局宣布批准美國太空探索技術公司(SpaceX)新一代重型運載火箭“星艦”進行第五次試飛,發射視窗為美國中部時間13日上午7時。美國太空探索技術公司(SpaceX)當地時間11月6日宣布,計畫最早於美國中部時間2024年11月18日16:00(台北時間次日6:00)進行星艦(Starship)第六次飛行測試任務,首個視窗期約30分鐘。12月17日,美國航空航天局(NASA)為Starship第七次試飛頒發了發射許可證,但尚未設定目標日期。
2025年2月24日訊息,美國聯邦航空管理局(FAA)發布通告,SpaceX計畫最早於2月26日進行星艦(Starship)運載火箭的下一次測試飛行。
當地時間2025年6月18日,馬斯克旗下太空探索技術公司(SpaceX)的“星艦”火箭在一次靜態點火測試中出現故障並發生爆炸,消防部門已經出動。福克斯新聞網稱,目前正在調查事故原因。當局表示暫未收到傷亡報告。截至發稿前,尚未看到SpaceX對此作出回應。
2025年9月29日,美國太空探索技術公司宣布,計畫於10月13日進行其新一代重型運載火箭“星艦”的第11次試飛。

發射記錄

台北時間2020年12月10日6時45分,美國德克薩斯州博卡奇卡基地,太空探索技術公司的SN8星艦原型機(以下簡稱SN8)進行飛行測試。測試中,SN8的3台發動機同時工作,推動其上升至12.5千米高度後熄火,SN8開始降落,先後完成掉頭、減速、翻轉等一系列複雜動作。隨後,兩台發動機再次點火,箭體轉為垂直狀態並開始降落,但在降落過程中的最後一刻,由於發動機推力異常,箭體失速墜地爆炸。
當地時間2021年3月3日,馬斯克旗下太空探索公司SpaceX啟動星際飛船原型SN10的10千米飛行測試。在德克薩斯州進行高空試飛後,首次成功著陸,但幾分鐘後在著陸台發生爆炸。這是SpaceX“星艦”高空試飛第三次發生爆炸。
2023年4月20日SpaceX星艦發射失敗
美國中部時間2023年4月20日8時33分星艦火箭點火起飛,火箭第一級33台“猛禽”發動機中,有多達6台未能正常工作。升空約兩分鐘後,“星艦”出現姿態搖擺,最終失控爆炸。SpaceX公司隨後承認,“星艦”在分離階段失敗。
2023年9月8日,美國聯邦航空管理局(FAA)宣布結束了對SpaceX公司超重型火箭“星艦”發射事故的調查。最終報告列舉了2023年4月20日事故的多個根本原因,以及SpaceX必須採取的63項糾正措施,以防止事故再次發生。
台北時間2023年11月18日晚9時3分,美國太空探索技術公司於德克薩斯州博卡奇卡進行第二次“星艦”重型運載火箭的無人飛行測試,火箭已經發射升空,33台發動機均正確啟動。星艦發射升空,然而,在一級火箭達到工作時序後,二級火箭發生故障,火箭失去聯繫。SpaceX公司已經官宣火箭發射失敗。該公司證實,發射升空幾分鐘後任務控制中心與“星艦”失去聯繫,被迫啟動自毀系統。
2024年1月,據新華社訊息,美國國家航空航天局9日再次推遲其載人登月任務,將美國太空人重返月球的時間推遲至2026年9月。這是因為由私企承包的載人太空飛行器和太空衣開發受阻,現有載人飛船也存在安全隱患。
星艦發射事故
第三次試飛
台北時間2024年3月14日晚,太空探索技術公司的星艦火箭在重返大氣層期間與地面失去信號近14分鐘,SpaceX評論員稱,“我們可能失去了星艦”,星艦的第三次試飛提前結束。直播畫面顯示,美國東部時間14日9時25分,“星舟”重型運載火箭從位於德克薩斯州博卡奇卡的研發、測試和發射基地升空。兩分多鐘後,火箭第一級“超級重型”助推器和第二級飛船成功“熱分離”。在太空滑行階段,“星舟”完成了開關有效載荷艙門、推進劑轉移等技術演示。隨後,“星舟”嘗試在太空中重新點燃“猛禽”發動機以及受控重返大氣層。但在飛行49分鐘後,“星舟”再度穿越大氣時所有聯繫中斷。美媒分析稱,飛船可能已經解體。
美國聯邦航空管理局(FAA)2024年3月14日公告稱,當天SpaceX公司的“星艦”第三次試飛期間發生事故。目前尚未收到公共傷害或公共財產損失的報告。FAA正在監督SpaceX領導的事故調查,以確保該公司遵守FAA批准的事故調查計畫和其他監管要求。
第四次試飛
2024年3月25日,SpaceX 公司宣布,位於德克薩斯州南部星際基地 (Starbase) 的一艘 50 米高的星艦上層級成功點燃了全部 6 台猛禽發動機,進行了全時長的“靜態點火”測試。“靜態點火”測試是一種常見的火箭發射前測試,發動機在地麵點火併保持一定時間,但火箭本身並不會升空。
第五次試飛
當地時間2024年10月13日上午,美國太空探索技術公司(SpaceX)新一代重型運載火箭“星艦”進行第五次試射。SpaceX的直播畫面顯示,“星艦”已從位於美國德克薩斯州的基地發射升空。當地時間10月13日,美國太空探索技術公司(SpaceX)在社交媒體平台X發文稱,新一代重型運載火箭“星艦”已成功在印度洋濺落,“祝賀整個SpaceX團隊完成了激動人心的‘星艦’第五次試射”。
第六次試飛
2024年11月16日,美國太空探索技術公司(SpaceX)宣布,其新一代重型運載火箭“星艦”第六次試飛目標於美國中部時間11月19日(星期二)進行,發射視窗為30分鐘,從下午4點(台北時間次日早上6點)開始。
第七次試飛
2024年11月25日訊息,SpaceX的第七次星際飛船試飛計畫2025年1月11日進行。
2025年1月12日訊息,美國太空探索技術公司宣布,星艦飛船第七次試射將推遲至1月15日。1月15日,SpaceX官方賬號宣布:受天氣影響,計畫於美國中部時間1月16日下午4時進行星艦的第七次發射,視窗期為60分鐘。
當地時間2025年1月16日6時37分,美國太空探索技術公司對其新一代重型運載火箭“星艦”開展了第七次試飛。升空後不久,火箭第二級飛船與地麵團隊失去聯繫。太空探索技術公司直播畫面顯示,發射後該火箭第一級助推器又一次實現發射塔回收,在降落時由發射塔上的機械臂“夾住”,在半空中“捕獲”回收。但火箭第二級飛船隨後與地麵團隊失去聯繫,飛船直播畫面中斷。馬斯克隨後發帖並配發視頻稱,成功是不確定的,但娛樂是有保證的。他還寫道,改進版星艦和助推器已準備就緒,等待發射。1月17日,美國聯邦航空局發表聲明稱,已要求美國太空探索技術公司對其新一代重型運載火箭“星艦”事故展開調查。太空探索技術公司表示,“星艦”第七次試飛期間,第二級飛船在上升過程中經歷了“快速、意外解體”。任務團隊將繼續研究相關飛行測試數據,以更好了解出現問題的根本原因。
2025年2月26日,據SpaceX介紹,星艦超重型助推器已經抵達發射台,為計畫於本周五(2月28日)進行的第八次試飛做準備。3月4日訊息,SpaceX 星艦(Starship)第八次試飛任務(IFT-8)原定的發射視窗期為台北時間3月4日早上7:30開啟,但在倒計時40秒時宣布暫停檢查,隨後官方宣布出於未知原因取消發射,且未公布新發射視窗期。
第八次試飛
2025年3月6日,美國太空探索技術公司新一代重型運載火箭“星艦”從美國德克薩斯州發射升空,實施第八次試飛。升空後不久,火箭第二級飛船與地麵團隊失去聯繫。
當地時間2025年3月6日晚,美國太空探索技術公司(SpaceX)證實其星艦在第八次試飛任務失敗。飛船在飛行不到10分鐘發生了爆炸,並在加勒比海和大西洋附近形成了大量碎片雲。該公司用“快速非計畫性解體”這一委婉說法描述此次意外爆炸事件。“我們團隊已立即啟動與安全部門的協調合作,執行預先制定的應急方案。”SpaceX在聲明中表示,“將通過本次試飛數據深入分析根本原因。”
當地時間2025年3月6日,美國太空探索技術公司(SpaceX)“星艦”飛船的第八次試飛宣布失敗後,美國聯邦航空管理局(FAA)在四個機場發布禁飛令,停止所有飛往佛羅里達州邁阿密、勞德代爾堡、棕櫚灘和奧蘭多機場的航班,以尋找“星艦”飛船的碎片,禁飛令持續至美國東部時間晚上8點。美國聯邦航空管理局表示,該機構要求美國太空探索技術公司對“星艦”飛船當日第八次試飛發射過程中的碎片墜落事故進行調查。美國太空探索技術公司表示,飛船上升期間尾部出現“能量事件”,致數台“猛禽”發動機失靈,最終導致飛船失聯、解體。該公司稱,將配合美聯邦航空管理局對事故進行徹底調查並採取糾正措施,以改進未來的“星艦”飛行測試。此次試飛失敗後,美國聯邦航空管理局在四個機場發布禁飛令,停止所有飛往佛羅里達州邁阿密、勞德代爾堡、棕櫚灘和奧蘭多機場的航班,以尋找“星艦”飛船的碎片。SpaceX表示,飛船解體後的碎片落入計畫內的區域,碎片中不存在有毒物質,預計不會對海洋物種或水質產生重大影響。3月9日,美國聯邦航空管理局(FAA)再次要求 SpaceX 對此次第八次“星艦”測試飛行的失敗進行事故調查,FAA 將參與 SpaceX 主導的事故調查過程的每一步,對 SpaceX 提交的最終報告以及報告中所包含的任何糾正措施擁有審批權。5月23日(本周五),SpaceX公司也公布了2025年3月第八次軌道級試飛(IFT-8)的事故調查報告。技術分析顯示,星艦二級飛船爆炸源於中心發動機區域突發“閃光”引發的連鎖反應。“星艦二級損毀的最可能根本原因,是其中一台中心猛禽發動機硬體故障導致推進劑意外混合與點火。”當地時間6月12日,美國聯邦航空管理局表示,對美國太空探索技術公司(SpaceX)的“星艦”飛船第八次試飛事故的調查已結束,無公眾傷亡或公共財產損失報告。
星艦
第九次試飛
2025年5月23日(本周五),SpaceX星艦第九次試飛計畫已獲批。5月28日,星艦第9次試飛中解體。SpaceX當天在社交平台發帖稱,“星艦又遭遇了一次意外快速解體。團隊將繼續分析數據,並朝著下一次試飛努力。”
2025年6月1日訊息,美國聯邦航空管理局(FAA)再次對 SpaceX 展開故障調查。FAA 表示,此次故障調查僅針對星艦未能按計畫完成發射或再入大氣層的情況。該機構指出,星艦的超重型助推器(Super Heavy booster)的損失屬於 SpaceX 申請的、經 FAA 批准的測試誘導損壞豁免範圍之內。
第十次試飛
2025年6月18日,美國德克薩斯州,馬斯克的太空探索技術公司(SpaceX)“星艦”S36飛船在測試時發生巨大爆炸。發動機剛剛點火,飛船突然爆炸並解體,巨大火球衝上天空。SpaceX正在調查爆炸原因。這是“星艦”試飛前進行的靜態點火測試,飛船原定於6月30日進行第十次試飛。
當地時間2025年8月24日傍晚,美國太空探索技術公司(SpaceX)宣布取消原計畫當日進行的“星艦”第十次試飛任務,原因是地面系統(指發射台及其周邊支持起飛的基礎設施)出現問題。
美國太空探索技術公司(SpaceX)新一代重型運載火箭“星艦”美國中部時間2025年8月26日18時30分(台北時間26日7時30分)從德克薩斯州發射升空,實施第十次試飛。此次任務重點目標包括讓飛船部署模擬衛星、在太空中進行發動機重新點火測試等。SpaceX已確認,“星艦”成功濺落印度洋,本次試飛圓滿結束。
第十一次試飛
2025年9月29日,美國太空探索技術公司宣布,計畫於10月13日進行其新一代重型運載火箭“星艦”的第11次試飛。該公司表示,此次試飛的主要目標包括為研發下一代“超級重型”助推器收集數據、對飛船隔熱系統進行壓力測試並為未來實現飛船返回發射場進行實驗和驗證。美國中部時間10月13日18時23分,美國太空探索技術公司新一代重型運載火箭“星艦”從德克薩斯州發射升空,實施第11次試飛。10月14日,在星艦第十一次綜合飛行測試中,超重型助推器目前順利完成著陸燃燒階段的各項配置和動力測試,之後關機墜海。飛船也順利完成了有效載荷部署、返場機動等關鍵任務,成功濺落印度洋。本次飛行的星艦組合體由S38飛船和B15.2超重型二手助推器(“八飛”B15助推器)構成,也是第二代星艦的最後一次飛行測試。

技術創新

不鏽鋼結構

從2016年首次方案公開到2018年底,SpaceX公司一直都宣稱該星際運輸系統將採用碳纖維複合材料。但在2018年末突然宣布,改用近些年並不常見的不鏽鋼材料,並立即報廢了曾經用重金購買的複合材料工裝。給出的理由是從太空超低溫到重返大氣層的高溫狀態,全不鏽鋼箭體的可用強度與質量比,要比碳纖維、鈦合金等航天材料表現更好,只是在常溫時不如後兩者。不同於火神半人馬座火箭上面級的不鏽鋼氣壓設計,超重-星艦採用軸壓設計,貯箱在不加注時仍可以保持結構完整。同時,貯箱還要反覆加注泄放過冷甲烷和液氧這都是之前業內鮮有套用的設計。最初,星艦驗證機所採用的是高質量301級不鏽鋼。但在2020年6月,SpaceX公司利用SN7原型機貯箱進行了低溫加壓試驗,驗證了另一種不鏽鋼材料(據稱與304L類似),得出結論是這種不鏽鋼材料在低溫下具有更強的延展性和韌性。

火箭發動機

超重-星艦採用的猛禽液氧/甲烷發動機為全流量補燃循環發動機。該發動機設計推力為1993千牛,約為法爾肯9火箭使用的猛禽1D發動機的2.5倍。發動機比沖330秒,主燃燒室壓力超過25兆帕,具備高比沖、深度節流的特點。一旦投入使用,將有望成為第一款投入實用化的液氧/甲烷發動機,也是第一款全流量補燃循環發動機。根據馬斯克的說法,單台猛禽發動機設計可執行1000次飛行,幾乎無需維護。採用甲烷燃料具有以下優點:首先,燃燒起來比法爾肯9火箭使用的煤油更清潔,因此發動機上的焦化更少,有利於重複使用。其次,價格便宜並且可以在火星上提取,能夠滿足未來探火的需求。

新回收方式

超重-星艦系統為完全可重複使用運載器,其火箭級與飛船級均可回收。其中,星艦飛船級設計採用了與此前截然不同的回收方案。
當從軌道返回時,星艦不以垂直姿態進入大氣層,而是以60°傾斜的姿態及25倍音速的超高速度“躺著”進人大氣層。星艦將由四個單獨控制的襟翼精確引導下降。其中兩個為鴨翼在鼻錐上,兩個尾翼在船尾部分。根據馬斯克的說法在超音速狀態下產生升力,這對限制峰值加熱非常重要。星艦將儘可能最大限度地利用空氣制動。最終在接近地面時還將進行一次大幅機動,點燃猛禽發動機進行翻轉,最後垂直到達地面進行精確著陸。星艦的回收比法爾肯9火箭一子級的回收要困難得多,但如果SpaceX公司能做到這一點,將會是革命性的突破。

防熱瓦設計

由於不鏽鋼的熔點較高,新的不鏽鋼超重-星艦設計與碳複合材料相比,需要的熱防護措施較少,從而彌補了鋼具有更高質量的這一缺點。飛船從低軌道返回時,表面約20%的部分將暴露在最高溫度約1476℃的環境中,另外20%最高溫度至1326℃,其餘表面最高溫度將低於1176℃,這是不鏽鋼無需任何額外冷卻即可承受的溫度。再入時箭體所承受的溫度最高不超過330℃,發動機部分周圍的溫度不超過925℃,可採用被動輻射冷卻來應對。這意味著星艦的背風側不需要任何隔熱層。
而在迎風面,最初馬斯克曾構想使用雙層不鏽鋼外殼+液膜冷卻來實現防熱。但最終SpaceX研發團隊還是決定採用堅固的並可重複使用的防熱瓦,從而使系統整體更輕。迎風面防熱結構將大部分由六邊形防熱瓦組成。選擇這種形狀是因為這樣“它沒有能夠讓熱流加速通過的直線路徑間隙”。
SpaceX並未透露防熱瓦所採用的材料,而根據SpaceX與NASA Ames研究中心的合作協定推測,SpaceX很可能在星艦上採用該中心所擁有的新型TUFROC防熱材料(增韌型單片纖維增強抗氧化複合材料),該材料用於美國空軍試驗太空飛行器X-37B的翼面前緣,經過飛行驗證,且TUFROC-X可直接貼敷於不鏽鋼材料,工藝上相較碳纖維結構有所簡化。
星艦

總體評價

美國宇航局主導研製的SLS重型運載火箭(又稱:太空發射系統),原計畫於2017年首飛,由於動力系統試車數次推遲等原因,首飛被延後至2022年。這種以“SLS模式”為代表的國家主導發展模式以完成任務為目標,通過嚴密的研製流程,確保每個產品質量。因此,整個SLS重型運載火箭的研製過程未出現過較大的方案調整。整體研製進度雖慢,但火箭綜合性能和技術仍保持較高水平。
另一種是以“SpaceX模式”為代表的商業航天模式。這種發展模式以產品開發為目標,通過頻繁的產品疊代實現功能最佳化,達到縮短開發時間,節約成本的目的,缺點是失敗率較高。因此,無論是“獵鷹”系列運載火箭,還是SN星艦系列原型機,試驗失敗似乎已成為“家常便飯”。然而,無論是“以穩妥換可靠”的“SLS模式”,還是“以風險換效益”的“SpaceX模式”,均各有優缺點。在未來相當長一段時期內,這兩種發展模式將在世界航天領域內並存。(中國軍網 評)
星艦(Starship(SpaceX研發的試驗飛行器))
星艦飛行模擬圖

爆炸事件

美東時間2025年6月18日晚上11點左右,SpaceX“星艦”S36飛船在測試時發生巨大爆炸。這是“星艦”試飛前進行的靜態點火測試,飛船原定於6月30日進行第十次試飛。5月27日,“星艦”實施第九次試飛,火箭第二級飛船進入太空後失控解體。
當地時間2025年6月19日,SpaceX發布星艦爆炸事件進展顯示,試驗場地周圍設立了安全區,事故沒有人員傷亡情況。爆炸對格蘭德河谷周邊社區無任何危害,對星艦內部材料進行的獨立測試(包括毒性分析)證實,這些材料不會造成化學、生物或毒理學風險。初步分析表明,星艦飛船尾翼區域裝有氣態氮的一個被稱為COPV(複合材料包覆壓力容器)的加壓罐可能出現故障,但全面的數據審查仍在進行中。星艦和獵鷹火箭上使用的COPV沒有共性。
2025年6月25日,墨西哥總統克勞迪婭·辛鮑姆在總統府新聞發布會上表示,墨政府正調查美國太空探索技術公司(SpaceX)發射的“星艦”火箭殘骸墜落事件,並考慮依據國際法提出相應訴訟。辛鮑姆表示,美方在美墨邊境的火箭發射活動影響墨西哥的安全和環境。墨政府將具體評估火箭發射對墨相關地區造成的影響,並研究美方行為是否違反國際法。
2025年6月26日,SpaceX 表示,星艦(Starship)爆炸後,其殘骸回收工作受阻,公司已向墨西哥方面尋求合作。
2025年11月21日,美國太空探索技術公司稱,該公司升級版“星艦”火箭的助推器在測試中出現異常,具體原因目前還未確定。據美國媒體報導,實時視頻顯示,助推器當天在測試過程中發生了爆炸。
SpaceX 官方2025年12月21日在 X 平台發表聲明,回應華爾街日報關於“星艦飛船 1 月爆炸事件危及航班安全”的報導。
SpaceX 官方聲明如下:
這是《華爾街日報》又一篇誤導公眾的“報導”。
很明顯,記者們被別有用心人士灌輸了不完整且具有誤導性的信息。
往輕地說,這反映出他們完全不了解空域管理方面成熟而穩健的工具體系,這些工具定義清晰、以科學為基礎,並且在保障公共安全方面已被證明卓有成效。
無論如何,這類基於猜測、依賴匿名訊息源非科學分析所構建的虛假敘事,都是在對公眾傳達不負責任的訊息。
我們需要明確:SpaceX 在每次星艦飛船的飛行測試中,都會把公眾安全擺在最高優先權,沒有任何航空器受到風險影響,所有飛行器碎片都被限制在事先協調好的應急回響區域內,這些區域由美國太空軍制定,並由聯邦航空管理局管理。
並且,這些應急回響區域在劃分時都高度保守,覆蓋區域遠大於實際需要;所有航空器都在實時調度下,被合理引導至預先協調空域。
SpaceX 致力於在發射、再入(重返地球大氣層)過程中負責任地使用空域,有效考慮公共安全,保護地面、海上以及空中的人員。
我們計畫在 2026 年提升星艦飛船的飛行頻率,並從佛羅里達州執行發射任務,SpaceX 將在確保最高公共安全標準的同時,繼續推動星艦更高效地融入空域體系。

相關詞條

熱門詞條

聯絡我們