从“垃圾桶”到马斯克的最强火箭 图解“星舰”的前世今生

星舰从垃圾桶状原型发展到最强火箭

2012年，SpaceX创始人兼CEO埃隆·马斯克(Elon Musk)提出了星舰的早期概念，当时它被称为“火星殖民运输系统”(Mars Colonial Transporter)。如今，11年过去了，马斯克的梦想即将照进现实。

以下通过时间和图文并茂的形式回顾星舰的前世今生，它是如何从一个垃圾桶形状的原型发展成如今地球上最强大火箭的。

何为星舰？

星舰与超重型火箭的组合体

星舰是一艘未来感十足的宇宙飞船，它被堆叠在一个高耸的超重型火箭助推器上，是世界上第一个完全可重复使用的发射系统。它的运送能力超过了之前的任意火箭，应该能够向地球轨道、月球和火星运送更多货物。

2016年：马斯克揭晓首个设计

2016年，马斯克在一次国际空间技术活动上终于公布了人们期待已久的SpaceX最强大火箭的原型设计。SpaceX在最初预告时将它称之为“火星殖民运输系统”，但是由于SpaceX不仅仅满足于殖民火星，该公司把第一个设计称之为“星际空间运输系统”(Interplanetary Space Transporter)。

2016年的星际空间运输系统

“这个系统真的能让你去到太阳系你想去的地方。”马斯克当时表示。根据2016年的设计，该火箭使用了一种碳纤维外壳，具有可扩展的支架，可以在着陆时展开。

2017年：大猎鹰

大猎鹰采用三鳍片设计

到2017年时，它的设计开始看起来更像星舰的最终样式。这个版本被命名为“大猎鹰火箭”(BFR)。设计更改后，它看起来更像是一艘星际飞船，着陆腿没有了，取而代之的是火箭侧面伸出的典型箭状鳍，数量从两个增加到三个。这款设计与最终版星舰的最大之处在于，它仍由碳纤维制成。但是，这种情况很快就改变了。

2019年首个原型：星虫

星虫

第一艘星舰原型根本就不是真正的星际飞船。这艘矮胖的飞船被称为“星虫”(Starhopper)，只是用来测试SpaceX为星舰开发的猛禽发动机的动力。2019年，这个小“星虫”展示了猛禽发动机的威力，当时它飞到了492英尺(约合150米)的高度，并成功着陆。

2019年：首个真正原型爆炸

马斯克在2019年公布了第一艘真正意义上的星舰原型Mk1，但是这个设计不太走运。从“大猎鹰”到Mk1，星舰的最大不同在于它是由钢制成的。这种材料随后成为了星舰的主要选择。

星舰原型Mk1

马斯克选择钢材料也是出于成本考量。“碳纤维的价格是每公斤135美元，其中大约35%被废弃，所以完整使用一公斤的成本接近200美元。而钢的成本为每公斤3美元，”马斯克在2019年对《大众机械》表示。

马斯克随后雄心勃勃地宣布，Mk1将在两到三个月内准备好升空。然而，第一艘星舰原型并没有持续太久。在第一次液氮压力测试中，Mk1爆炸了。该测试旨在模拟和执行真实发射过程中的压力。

2021年：SN15原型终于成功

接下来，SpaceX又相继推出了几艘星舰原型，它们都比Mk1更成功，能够在得州博卡奇卡的SpaceX设施上空飞行几英里。但是，第一艘真正飞得足够高的原型是SN8。它飞到了7.8英里(约合13公里)的高度，然后关闭发动机，腹部朝向地面，证明它可以飞行。但是即便如此，SN8还是撞上了着陆平台并爆炸了。

SN8

2021年5月，在炸毁了另外三艘原型后，SN15终于成功着陆。马斯克的长期计划是让星舰成为一枚可重复使用的火箭，SN15首次展示了这艘宇宙飞船可以毫发无损地降落在着陆台上。

随着SN15原型的成功，SpaceX准备推进下一步计划：将星舰与超重型助推器组合在一起发射。但是，它的首飞又等了两年。

2023年：首飞失败

2023年4月，星舰首次与超重型火箭合体试飞，目标是进入轨道。但是，它的首次飞行试验并没有像预期的那样结束。

星舰首飞爆炸

虽然火箭成功起飞，但助推器最终无法与飞船分离，导致火箭失去控制，最终在半空中被引爆。后来还发现，除了分离失败之外，SpaceX还错误估计了其混凝土发射台对助推器中数十台猛禽发动机的抵抗力。有报道称，火箭在发射台炸出了一个大坑，将沙子、混凝土和碎片炸到了很远的地方，据说其中一些落在了5英里外的一个小镇上。

11月：二次试飞

马斯克并没有气馁，他要力争尽快对下一个火箭迭代进行飞行测试。马斯克此前告诉记者，自上次飞行以来，SpaceX对星舰设计进行了至少1000次修改，其中最引人注目的是在飞船和助推器之间引入了一排通风口。

星舰周六再次试飞

SpaceX工程师们还设计了一个颇具风险的操作，旨在帮助防止出现首飞测试的爆炸错误。那就是，当超重型火箭助推器仍在推动它前进时，星舰飞船将点燃自己的发动机。

11月18日，星舰将迎来迄今为止最雄心勃勃的试飞。