北京(jing)时(shi)间2024年6月6日，由SpaceX（美国太空探索技术公司）研制的星舰超重型火箭在德克萨斯州(zhou)博卡奇卡进行了第四次飞行，取得了奇迹般的成绩：
火箭二级成功进入(ru)预定（亚）轨道，并在多块隔(ge)热瓦脱落以(yi)及(ji)部分结构破损的情况下，成功进行了海面软着(zhe)陆。一(yi)级也在使用完毕后(hou)以(yi)比(bi)较理想(xiang)的垂直姿态，由发动机点火减速(su)，在预定海区低速(su)溅落。两级火箭成功着(zhe)陆，为(wei)后(hou)续在陆地着(zhe)陆和复用创造了可能性。
本次“星舰”起飞瞬间，从左下方圆(yuan)点可见第一(yi)级有一(yi)台(tai)发动机未点火
相对于今年3月份进行的第三次飞行，这次SpaceX一(yi)改以(yi)往每次试飞都突飞猛进新增大量(liang)项目的套路，反而做起减法，取消了在第三次试飞中开展了但结果不尽理想(xiang)的舱门开闭(bi)和燃料(liao)转移测试，将试验重心完全放在一(yi)级和二级的回收验证上。今天是试验可以(yi)说达到了预期目的。
这或许意(yi)味着(zhe)星舰项目已经到了命运攸关的节(jie)点。而对中国国家队和商业航天赛道上众多同行来说，该(gai)项目目前已经带来了足够多的经验借鉴。
星舰IFT-4发射时(shi)序(xu) 图源(yuan)：SpaceX
全箭回收是星舰必须突破的关口
但技术组合难度空前：前所未有+几十年未曾质变(bian)
作为(wei)SpaceX乃至美国航天的旗舰产品、人类历史上体积和运力都是最大的火箭，星舰当前被两个重要任务所迫切需求(qiu)：
1、美国派人重返(fan)月球的阿尔忒弥斯计划，星舰是目前唯一(yi)明确的宇航员“着(zhe)月”载具，同时(shi)也是整个项目当前最关键瓶颈。任务链条上的其它(ta)环(huan)节(jie)，例如负责地球–月球轨道摆渡的SLS火箭与猎户座飞船组合体、宇航服等，要么已经验证可堪使用，要么相对容(rong)易研制。目前，美国载人登月时(shi)间已经从2025年左右(you)推迟至至少2027年左右(you)。
SLS火箭 图源(yuan)：NASA
2、SpaceX下一(yi)代星链卫星组网。星链是SpaceX自有盈利(li)项目，是公司可预见将来最主要持续现金流来源(yuan)。目前，市场已经明确下一(yi)代产品必须是具备手(shou)机直连功能的大容(rong)量(liang)卫星，单星重量(liang)超过一(yi)吨。在SpaceX技术路径中，新一(yi)代卫星只与星舰适配。如果星舰迟迟无法投入(ru)使用，SpaceX有可能在这一(yi)轮竞赛中被雄心勃(bo)勃(bo)的中国以(yi)及(ji)美国“友商”超越。
星链图源(yuan)：pixabay
以(yi)上两个项目一(yi)个关乎政(zheng)治、一(yi)个关乎财务，都是SpaceX切身利(li)益(yi)的生命线（相比(bi)之下，马斯克画的“移民火星”之类大饼可有可无）。
这两个任务，都要求(qiu)星舰能够以(yi)极高密度发射（几天一(yi)次乃至高峰时(shi)一(yi)天几次），因此一(yi)级和二级箭体都必须能够快速(su)重复使用，方有可能完成周转。而SpaceX为(wei)这箭体回收选择的是“前所未有+几十年未曾质变(bian)”的hard模式技术方案。
先说“前所未有”。两级箭体完成任务后(hou)，都将先后(hou)返(fan)回发射场，在缓慢垂直下降过程中“挂”在发射塔架上的筷子造型回收臂上（看起来是夹住，其实是挂住）。回收臂随后(hou)将两级箭体转移到发射台(tai)并重新组合。工作人员检查处理箭体后(hou)，火箭再次发射。这项操作对火箭飞行精度、发动机可靠性、地面设备可靠性都提出(chu)了极高要求(qiu)。一(yi)旦出(chu)现意(yi)外火箭爆炸摧(cui)毁(hui)发射设施，甚至会毁(hui)灭整个任务。
以(yi)登月任务为(wei)例，星舰需要进行5-10次接力加油，才能接力为(wei)最终登月提供足够燃料(liao)。一(yi)旦发射中断，登月任务只能停止。配图是星舰挂在回收臂上的情景，箭体外部的专用挂点可以(yi)承受重量(liang)。
与“前所未有的回收方式”不同，星舰二级从太空重返(fan)大气层，用于抵抗上千度气动加热的技术，则是与几十年前航天飞机类似的隔(ge)热瓦，总计将近2万片，一(yi)片一(yi)片贴在箭体外部。马斯克本人表(biao)示，哪怕其中一(yi)块破损或者脱落，都有可能导致灾难，而此前的试飞中，火箭离(li)地时(shi)瓦片就哗啦哗啦掉落。
隔(ge)热瓦破损脱落是“星舰”面临的重大困扰
2003年，哥伦比(bi)亚号航天飞机由于隔(ge)热瓦破损而在返(fan)回途中失(shi)事，因此航天飞机大小的航天器也被认为(wei)是目前隔(ge)热瓦技术的边缘。星舰二级尺寸远大于航天飞机，而目前除了“蛮力把瓦片贴牢一(yi)些”以(yi)外，还暂时(shi)看不出(chu)SpaceX有本质性革新解决方案。今天的试验，直播中依然可见隔(ge)热瓦大量(liang)破损并导致翼面等结构出(chu)现破损。最后(hou)的“成功”依然有侥幸因素。估计未来SpaceX和监管(guan)方仍(reng)然“紧盯”其可靠性。
2003年2月1日，哥伦比(bi)亚号解体后(hou)碎(sui)片划空而过
读过书本《马斯克传》的朋友或许记得，马斯克是“追求(qiu)极限自加压”的典型。客户、监管(guan)机构或者同事要求(qiu)做到100分，马斯克总会设法“逼迫”团队做到120分甚至更(geng)高。星舰第四次试飞项目“缩水”好(hao)像与此背道而驰，或许说明可靠回收复用已经到了火烧眉毛(mao)的地步，以(yi)至于马斯克都排除了无关试验，以(yi)便集中火力解决主要矛盾。下一(yi)次试验，这点或许依旧。
星舰即便止步当前
亦具有重大借鉴意(yi)义
“前所未有+几十年未曾质变(bian)”的星舰最终能否达到让(rang)各方彻底满意(yi)的可靠性，让(rang)我们拭目以(yi)待(dai)。不过，就算星舰止步于目前状态，对于美国航天来说也已经是巨(ju)大进步，对我国也有重大借鉴意(yi)义。
星舰证明了超重型火箭的可行性和经济性。
如果我们不考虑回收复用，而是把星舰当作一(yi)次性火箭，按照(zhao)美国和中国通行标准，之前的第三次试飞即已满足“进入(ru)预定（亚）轨道并发出(chu)星箭分离(li)信号“，可以(yi)算作试验成功。据我国天仪研究院负责人杨峰以(yi)及(ji)国外航天咨询人士测算，目前星舰单次飞行的成本应该(gai)在1.5亿美元以(yi)内，仅相当于美国航空航天局NASA抓总研制、设计运力只有大约2/3的另一(yi)型登月火箭SLS单次发射成本22亿美元的不到1/10；除此以(yi)外，多台(tai)发动机并联、不锈钢(gang)箭体等关键技术也在通过星舰项目得到验证。
因此，即便一(yi)次性使用的星舰，也足够稳固(gu)美国全球航天运力头号强国地位(wei)（把单箭入(ru)轨能力从100吨拉(la)高到200吨），也为(wei)我国超重型火箭发展提供了虚心观察、学习、理解、创新乃至超越的对象。
外国网友制作的部分重型火箭对比(bi)。最右(you)侧为(wei)星舰，中间SLS Block 1是当前的SLS火箭，最左侧的是航天飞机。
星舰给科研带来了启发。哪怕短短10年前，30余台(tai)发动机并联的设计由于力热环(huan)境过于复杂，被认为(wei)是航天工程禁区；不锈钢(gang)密度较大，被认为(wei)不适合用于制造火箭。但目前，这些禁忌都已经被星舰打(da)破。如果把范围扩大到全公司，SpaceX还把火箭回收复用、超大规模低轨星座、高密度发射等以(yi)往未曾实用的产品或者做法变(bian)成现实。
事实上，其中相当一(yi)部分突破，包括我国在内的世界其它(ta)航天力量(liang)也早有所认知甚至尝试，例如火箭回收技术，上世纪(ji)60年代的教材即有论述；大型低轨星座，我国在2018年前后(hou)就有构想(xiang)甚至发射了验证星，但最终率(lu)先形成气候的，只有SpaceX一(yi)家。背后(hou)原(yuan)因，是企业领袖个人能力？是美国航天技术存量(liang)优势？是官(guan)方与市场有机融合的体制机制？还是另有其他？
星舰的研制，为(wei)我们探索航天战略、管(guan)理、技术和运营的更(geng)优路径提供了一(yi)扇观察窗——无论该(gai)项目最终是否成功。