ELON, EXPLAINED
繁中
SpaceX / 星艦全部科普
太空中的星艦太空船(上面級),下方是地球
SpaceX閱讀約5分鐘2026年第四季

星艦

推進中 · 2023年

SpaceX這枚高124公尺的超重型運載火箭,是史上推力最大的火箭。它要把進入太空的成本壓到足夠低,低到人類可以去另一顆行星定居。

星艦(Starship)是SpaceX的完全可重複使用兩級火箭,高124公尺,是迄今飛上天的最高、推力最大的火箭。2026年9月28日,星艦在第14次試飛中首次進入軌道,釋放了26顆星鏈(Starlink)V3衛星,這也是星艦第一次把真正投入執行的衛星送入軌道。SpaceX造它,是為了把人和貨物送上月球和火星。

星艦是什麼?

SpaceX把星艦歸為超重型運載火箭,意思是它個頭大、運得多,而且生來就是要反覆飛的。第一級是超重型助推器(Super Heavy),現行V3版高72公尺,裝有33具以甲烷為燃料的猛禽(Raptor)引擎。第二級(上面級)負責載人或裝貨,偏偏也叫星艦,容易和整個系統混淆,本文稱它為星艦太空船。兩級疊在一起,直徑9公尺,整套系統按「飛行、著陸、加註、再飛」的流程設計。在此之前,還沒有這麼大的飛行器是按重複使用來設計的。

為什麼要造星艦

星艦的硬體還沒造出來,造它的理由就先有了。2012年底,埃隆·馬斯克提出了一套完全可重複使用的星際運輸系統,最初叫「火星殖民運輸系統」(Mars Colonial Transporter),目的只有一個:把足夠多的人送離地球,萬一地球遭遇災難,人類還能延續下去。他說過:「成為多行星物種,對確保人類乃至我們所知的一切生命長久延續極其重要。」在他看來,火星是人類的「備份硬碟」。

這是長遠的理由,眼前還有一層更現實的考慮。在火星上建一座能自給自足的城市,需要便宜、頻繁、運力大的運輸;替這件事掏錢的星鏈衛星業務也需要同樣的運輸,所以一台機器兩頭都能用上。這種重合是SpaceX有意為之:眼下靠發射收入維持開銷,將來還要靠這筆收入支付更難、更遠的火星之旅。SpaceX一直按這個思路下注,星艦是迄今最大的一注。

工作原理

按SpaceX公佈的資料,V3版超重型助推器起飛推力約8240噸(80.8兆牛),是當年把太空人送上月球的土星五號火箭的兩倍多。

史上推力最大的火箭

這股推力來自液氧甲烷推進劑,也就是液態甲烷和液氧的混合物。選它的原因之一,是這種燃料可以在火星上用當地現成的資源製造。每具猛禽引擎的海平面比衝約350秒(比衝衡量的是引擎把燃料轉化為速度的效率)。

可重複使用要付出代價。要回收助推器和太空船,就得帶上著陸硬體、隔熱罩和備用推進劑,這些都會擠佔火箭的運力。SpaceX公佈的目標是兩級都回收時,向低地球軌道(LEO)運送100至150噸;2023年,SpaceX還表示一次性使用的版本最多能運約250噸。2016年的星際運輸系統(ITS)方案目標更高,後來SpaceX把設計縮小了。

星艦運力:可重複使用、一次性與2016年概念方案

現狀

自2023年4月以來,SpaceX已完成14次星艦全箭試飛。第一次試飛飛行了約4分鐘,最高到達約39公里。

2023年4月,馬斯克在推特(現名X)上寫道:「祝賀SpaceX團隊完成一次激動人心的星艦試射!這次學到了很多,幾個月後的下一次試射用得上。」
星艦試飛次數穩步累積

前11次試飛中,發射塔的機械臂(俗稱「筷子」)三次夾住返航的超重型助推器(第5、7、8次試飛),第9次和第11次試飛則讓飛過的助推器再次升空。2026年5月22日第12次試飛時,更大的V3版太空船、助推器和配套的猛禽3引擎首次亮相,從星際基地(Starbase)的新發射台起飛。太空船抵達了印度洋的預定濺落區;助推器返航時點燃的引擎比計畫少,落入墨西哥灣。隨後,美國聯邦航空管理局(FAA)進行了事故審查,星艦於7月再次飛行。

7月24日的第13次試飛在次軌道上釋放了20顆星鏈V3衛星,助推器著陸點火時重新點燃的引擎比計畫少,落入了海中。第14次試飛進入了軌道,釋放了26顆星鏈V3衛星。太空船的一具猛禽真空版引擎在爬升途中提前關機,SpaceX在縮短的在軌飛行後讓太空船濺落在北太平洋。

美國國家航空暨太空總署(NASA)也是星艦的客戶。2021年4月,NASA與SpaceX簽下一份28.9億美元的合約(經通膨調整後約合36億美元),由SpaceX把星艦改造成載人著陸系統(HLS),用來把阿提米絲(Artemis)登月計畫的太空人送上月面。

2024年6月,馬斯克在X上寫道:「儘管掉了很多隔熱瓦,一片襟翼也受了損,星艦還是一路飛到海上實現了軟著陸!祝賀SpaceX團隊取得這項了不起的成就!!」

未來走向

2026年2月,馬斯克表示,SpaceX會先在月球、再在火星建設能自我發展的城市,月球城市可能用不了10年就能建成。同月,NASA調整了阿提米絲計畫:定於2027年的阿提米絲3號將在地球軌道上測試獵戶座(Orion)太空船與著陸器對接,首次載人登月改由阿提米絲4號執行,目標是2028年初。這些日期建立在星艦接下來的兩個里程碑之上:頻繁回收並復飛助推器,以及在軌道上把推進劑從一艘太空船轉給另一艘(在軌推進劑加註,俗稱「太空加油」)。

總結

星艦押的是這樣一個判斷:火箭不再用一次就扔,上太空才能變便宜;上太空便宜了,月球基地和火星城市才有可能實現。

分享這篇科普分享到X

時間軸

  • 2012年:馬斯克公開提出一套完全可重複使用的星際運輸系統,最初命名為「火星殖民運輸系統」。
  • 2016年:馬斯克在國際太空大會上發布星際運輸系統(ITS)。這個方案直徑12公尺,高約122公尺,目標是向低地球軌道運送最多550噸。
  • 2018年:SpaceX把上面級改名為星艦,助推器改名為超重型助推器,不再使用BFR(Big Falcon Rocket,大獵鷹火箭)這個名字。
  • 2019年:原型機「星蟲」(Starhopper)裝1具猛禽引擎試飛,4月做了幾次繫留跳躍,7月25日在無繫留狀態下跳到約20公尺高,8月27日又跳到150公尺。
  • 2021年:NASA向SpaceX授予28.9億美元合約,研製星艦載人著陸系統,當時計畫用於阿提米絲3號;原型機SN15完成約10公里高的飛行,首次完好著陸。
  • 2023年:第1次綜合飛行測試(星艦首次全箭發射)順利離開發射台,最高到達約39公里;之後的第2次試飛實現了熱分離(上面級在助推器引擎仍在工作時點火分離)。
  • 2024年:第5次試飛中,發射塔的機械臂首次在半空中夾住超重型助推器。
  • 2025年:第7次和第8次試飛又兩次夾住助推器;第9次試飛復飛了一枚飛過的助推器;第11次試飛是V2版的最後一飛,復飛了15號助推器,太空船最終在印度洋受控濺落。
  • 2026年:5月22日第12次試飛,是V3版的首飛。7月24日第13次試飛在次軌道上釋放了20顆星鏈V3衛星。9月28日第14次試飛成為星艦首次進入軌道的飛行,釋放了26顆星鏈V3衛星。
  • 2027年:按計畫,NASA的阿提米絲3號將在地球軌道上測試獵戶座太空船與著陸器對接;首次載人登月已改由阿提米絲4號執行,目標是2028年初。
資料來源(10)
PREMIUM接著讀 · 免費專題MACROHARD(中文常稱「巨硬」)詳解埃隆·馬斯克終結微軟3兆美元帝國的計畫2025年9月,馬斯克發文稱,MACROHARD字樣正被刷上孟菲斯Colossus 2超級電腦的屋頂。本專題講解這個名字背後的SpaceXSI專案:用AI代理完成一整家軟體公司的工作。免費閱讀 · 28張原創圖表閱讀英文原文
繼續探索
↑ 回到頂部