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SpaceX / 獵鷹重型全部科普
SpaceX獵鷹重型火箭從甘迺迪太空中心39A發射台升空圖片來源:SpaceX
SpaceX閱讀約5分鐘2026年第四季

獵鷹重型

2018

太空探索技術公司(SpaceX)的超重型運載火箭:三枚獵鷹9號核心級,27台引擎

獵鷹重型是SpaceX旗下的超重型運載火箭,由三枚獵鷹9號第一級捆綁而成,起飛時27台引擎同時點火。在商業客戶目前能訂到的火箭裡,獵鷹重型運力最強:按一次性火箭使用時,它能把約63.8噸的有效載荷送入近地軌道(LEO),也就是大多數衛星和載人太空船最先進入的低軌道。獵鷹重型於2018年2月6日首飛,截至2026年10月1日已飛行14次。

獵鷹重型火箭是什麼,運載能力有多大?

獵鷹重型由三枚獵鷹9號核心級拼成:一枚中央核心級,兩側各捆一枚助推器。每枚核心級裝9台梅林1D(Merlin 1D)引擎,全箭合計27台。火箭高70公尺,底部寬12.2公尺。按一次性方式使用時,它能把約63.8噸的有效載荷送入近地軌道。2018年首飛讓它一舉成名,靠的是它運上天的「乘客」:一輛櫻桃紅的特斯拉Roadster跑車,駕駛座上坐著一個身穿太空衣、名叫「星人」(Starman)的假人。火箭把這輛車送上了一條繞太陽運行的軌道,途中會穿過火星軌道。發射前,埃隆·馬斯克在推特(現名X)上寫道:「載荷將是我那輛午夜櫻桃紅的特斯拉Roadster,車裡會播放《太空怪人》(Space Oddity)。目的地是火星軌道。要是上升途中沒炸,它會在深空裡待上10億年左右。」

為什麼要造獵鷹重型

2011年4月,SpaceX在華盛頓特區召開新聞發布會,公布了這一設計,並承諾2013年首飛。思路很直接:拿已經驗證過、大量生產的獵鷹9號核心級,三枚並聯,運載能力就能達到其他現役火箭的約兩倍,省去了從零設計一枚全新巨型火箭的工夫。這樣一來,最重的地球靜止軌道衛星、深空探測器,乃至將來飛往其他行星的載人和載貨任務,都有了可用的火箭;可重複使用助推器則一點點壓低每次發射的成本。首飛在2018年完成。發射價格高低,很大程度上要看火箭怎麼飛,也就是助推器回不回收。

獵鷹重型發射一次的標價

工作原理

起飛時,27台引擎一起工作,海平面總推力約2327噸(22819千牛,超過500萬磅)。兩枚側助推器先耗盡推進劑,分離後自行飛回。2018年首飛時,它們在佛羅里達州卡納維拉爾角同時著陸,整齊得像是排練過。SpaceX當天在推特(現名X)上發文說,兩枚側助推器分別落在了SpaceX的1號和2號著陸區(Landing Zone)。中央核心級隨後繼續工作,再交棒給二級(上面級),由二級把載荷送入最終軌道。運載能力隨目的地浮動:目的地越遠、所需速度越高,火箭能運送的有效載荷就越少。

隔著一片碎石地拍攝的39A發射台,獵鷹重型矗立其上
獵鷹重型矗立在39A發射台上。攝影:Daniel Oberhaus,CC BY-SA 4.0,經裁剪
獵鷹重型能把載荷送多遠

只去近地軌道,載荷可以很重;同一枚火箭瞄準地球同步轉移軌道(GTO)時,能運的就少得多;飛向火星,還要再少一截。正因為有這樣的取捨,獵鷹重型既能發射史上最重的商業地球靜止軌道衛星EchoStar 24(約9.2噸),也能不加裝額外的助推級,直接把NASA的靈神星探測器送到小行星帶。

獵鷹重型的經濟帳

獵鷹重型的經濟帳建立在重複使用之上。2022年,SpaceX給回收助推器的發射標價約9700萬美元,遠低於馬斯克2018年給出的價格:完全一次性、追求最大載荷的發射約1.5億美元。這一價差給老牌重型發射服務商帶來了壓力,這些廠商的同級火箭貴得多,而且只能用一次。靠復飛側助推器,獵鷹重型能為任務規劃方提供商業市場上最大的地球靜止軌道運力,還能直接把探測器送往小行星帶和木星,不必另買一級上面級。發射量小也是這筆帳的一部分:幾乎沒有別的火箭能承接這類任務,所以每次發射都能收取溢價。

獵鷹重型現狀

獵鷹重型只在最重的任務需要時才出場,所以它的發射節奏跟著客戶走。2018年首次演示飛行、2019年兩次任務之後,它在等待下一批重型載荷就緒。

獵鷹重型每年發射次數

2022年11月,獵鷹重型重返發射,執行的是美國太空軍任務;2023年又飛了5次,除了美國太空軍的後續任務,還發射了ViaSat-3和EchoStar 24兩顆通訊衛星,以及NASA的靈神星小行星探測任務。2024年,獵鷹重型為美國國家海洋暨大氣總署(NOAA)發射了GOES-U氣象衛星,又把NASA的歐羅巴快船(Europa Clipper)送往木星。2026年它飛了3次:4月29日發射ViaSat-3 F3,8月30日發射NASA的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡,10月1日發射NROL-97。NROL-97是獵鷹重型首次為美國國家偵察局(NRO)執行任務,這個機構負責營運美國的間諜衛星。

未來走向

SpaceX打算用星艦(Starship)把獵鷹重型建立起來的成本優勢再往前推。星艦是完全可重複使用的火箭,目標是在運載能力和每公斤價格上都超過獵鷹重型。在星艦真正接手這些任務之前,最重的地球靜止軌道衛星和難度最高的深空發射,仍由獵鷹重型來承擔。

總結

獵鷹重型把三枚現成的獵鷹9號核心級變成了SpaceX現役推力最強的火箭,又證明重型發射生意可以靠可重複使用硬體和更低的價格做下去。這些年裡,它把一輛Roadster送上了穿越火星軌道的航線,把一顆探測器送往一顆金屬小行星,還把一項旗艦級科學任務送上了飛往木星的路。馬斯克在X上解釋過為什麼要發射獵鷹重型和「星人」:「生活不能只是解決一個又一個令人難過的問題,總得有些東西能激勵你,讓你每天早上醒來都慶幸自己是人類的一員。我們就是為此才這麼做的。我們是為你們做的。」

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時間軸

  • 2011年4月:SpaceX在華盛頓特區的新聞發布會上公開獵鷹重型設計,當時預計2013年首飛。
  • 2018年2月6日:首次演示飛行從甘迺迪太空中心39A發射台升空,把馬斯克的特斯拉Roadster和假人「星人」送入一條穿越火星軌道的日心軌道(繞太陽運行的軌道)。
  • 2018年2月6日:兩枚側助推器在卡納維拉爾角同時著陸;中央核心級落在海上無人回收船旁邊的海裡。
  • 2019年4月11日:Arabsat-6A發射,這是獵鷹重型首次執行商業任務,也首次採用Block 5構型(獵鷹系列的最終改進版本)。
  • 2019年6月25日:為美國軍方發射STP-2任務(太空測試計劃第2次任務),搭載多個載荷。
  • 2022年11月1日:美國太空軍前往地球靜止軌道的國家安全任務USSF-44發射,標誌著獵鷹重型重返發射。
  • 2023年1月15日:美國太空軍第二項國家安全任務USSF-67發射,前往地球靜止軌道。
  • 2023年4月30日:獵鷹重型以完全一次性構型發射ViaSat-3 Americas衛星。
  • 2023年7月28日:EchoStar 24(Jupiter 3)發射,重約9.2噸,是迄今最重的商業地球靜止軌道衛星。
  • 2023年10月13日:獵鷹重型發射NASA的靈神星任務,目標是金屬小行星靈神星(16 Psyche)。
  • 2023年12月28日:USSF-52任務發射,搭載美國太空軍的X-37B太空飛機。
  • 2024年6月25日:NOAA的GOES-R系列最後一顆衛星GOES-U(後更名為GOES-19)發射。
  • 2024年10月14日:NASA的歐羅巴快船發射,前往木星的衛星木衛二(歐羅巴)。
  • 2026年4月29日:ViaSat-3 F3發射,這是獵鷹重型的第12次飛行。
  • 2026年8月30日:獵鷹重型發射NASA的南希·格雷斯·羅曼太空望遠鏡,這是它的第13次飛行。
  • 2026年10月1日:NROL-97發射,這是獵鷹重型首次為美國國家偵察局執行任務,也是它的第14次飛行。
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