日前拿到美国联邦航空局的“准飞证”后，美国太空探索技术公司（SpaceX）的“星舰”（Starship）项目17日将迎来首次试飞窗口。

“星舰”系统搭载了号称“史上推力最强”的运载火箭。这次是火箭与飞船首次“联体”发射。外界认为，如果首次试射成功，将具有里程碑意义，意味着SpaceX创始人兼首席执行官马斯克的火星移民计划迈出关键一步。

马斯克本人对首次试射表态谨慎，认为只有50%的成功概率，甚至可能因天气原因而推迟试射。但是，不管结果如何，他说，首次试射都会让人兴奋。

首次“联体”发射

SpaceX多年来一直致力于“星舰”的研发，目的是制造一种功能更强、可重复使用的火箭，以执行雄心勃勃的深空探索任务，将人类送到月球、火星甚至更远的星球。

据SpaceX介绍，“星舰”总高度约120米，由两部分组成，一个是名为“Super Heavy”的“超重型推进器”，高70米，配备33台“猛禽”发动机；另一个是与系统同名的“星舰”飞船，高50米，配备6台“猛禽”发动机，可运载货物和人员。

按照计划，“星舰”项目试飞定于美国东部时间4月17日上午8时（北京时间20时）起开放的150分钟发射窗口内进行。

发射地点位于SpaceX名下的得克萨斯州“星际基地”（Starbase）。首飞将不搭载人员或卫星。

SpaceX今年2月已成功进行一次“星舰”火箭推进器的地面点火试验，这次是首次以火箭搭载飞船的“全配置”形态试飞。

如果一切顺利，发射后不到三分钟，火箭将与飞船分离并返回地球，最后坠入墨西哥湾，无回收计划。

与火箭分离后，飞船的发动机将开始工作，推动飞船向太空飞去，并将达到轨道速度。

飞行大约6分半钟后，飞船发动机将关闭，然后将在距地球表面约150英里（约合24.14万米）的高度飞行。这一高度被认为进入外太空。

不过，飞船不会完成绕地一周的飞行，最后将溅落太平洋、以待回收。首次试飞没有着陆安排。

整个过程大约持续90分钟。

据悉，首次试射主要为了验证一些关键事项：飞船能否与火箭按计划分离，以及飞船能否达到轨道速度，并最后返回地球。

史上最大最强

高达120米的“星舰”被认为是迄今为止最强大的太空运载系统。

“超重型火箭”可产生逾7500吨的推力，几乎是其他运载火箭的两倍，比如美国国家航空航天局（NASA）研制的“太空发射系统”。

值得一提的是，“超重型火箭”以甲烷为主要燃料，而不是传统使用的重量轻、效率高的氢。甲烷的优势在于成本更低，更易处理，而且火星大气中存在微量甲烷，便于未来“星舰”执行火星任务。

飞船的多功能属性也使其不同于以往任何太空飞行器。它可以承担载人飞船、载人着陆器、推进剂加油机和卫星分配器等多重角色。

更引人注目的是，“星舰”的有效载荷能力堪称史上之最。

一直以来，上世纪六七十年代用于“阿波罗”登月计划的美国“土星五号”火箭享有“人类最大运载火箭”的美誉。它高约111米，可将约130吨有效载荷带入地球轨道，将约50吨有效载荷送往月球。

当前，NASA执行“阿耳忒弥斯2号”载人绕月飞行任务的新一代重型火箭“太空发射系统”，可向近地轨道发射约95吨有效载荷，并将27吨以上的载荷送入月球轨道。

相比之下，“星舰”的近地轨道运载能力可达150至250吨。

SpaceX目前最强大的“猎鹰重型”运载火箭也只能将64吨的载荷送入近地轨道。

而“星舰”还能将超过100吨的有效载荷送上月球，同时还可以搭载多达100名乘客。

马斯克曾表示，与专门用于载人登月的“土星五号”和“太空发射系统”不同，“星舰”凭借强大的运载能力和多用化设计，可执行“星链”卫星发射、向月球和火星运送航天员和设备，以及更富科幻色彩的外星移民和太空矿业开发。

不仅性能更强、功用更多，“星舰”的性价比似乎也更高。

根据SpaceX的设想，“星舰”是一种完全可重复使用的运载系统，可以大大降低其发射成本。

马斯克曾宣称，“星舰”的发射成本相当低，首次发射成本约30亿美元。一旦相关试验取得成功，将启动规模化生产，以每年建造100艘的速度，打造1000艘“星舰”组成的太空舰队，将10万人和相关物资运送到火星，实现从21世纪20年代后期开始移民火星的梦想。

迈向多星球物种

如果试射成功，外界认为，这将是一个重要里程碑，标志着马斯克的人类移民火星计划迈出关键一步。

马斯克曾说，“星舰”可以将“进入太空的成本降低几个数量级”，让人们能够前往火星，并最终让人类成为多星球物种。

美国航天产业研究、投资与战略咨询公司Quilty Analytics研究主管卡莱布·亨利（Caleb Henry）表示：“‘星舰’是第一个真正能够实现马斯克让人类成为多星球物种愿景的运载工具。”

“星舰”尚未起航，已有客户“下单”。日本亿万富翁前泽友作、美国亿万富翁贾里德·艾萨克曼等已经预订了“星舰”的“船票”。前者预订了“星舰”的绕月旅行，后者计划与他人一同执行“星舰”首次飞行任务。

在实施“登火”计划之前，“星舰”将首先用于发射卫星，并执行载人登月任务。

美国媒体称，短期内，“星舰”需要定期发射，以便将下一代提供互联网服务的“星链”卫星送入轨道。

与此同时，NASA已选择“星舰”作为运载工具，实现美国“阿耳忒弥斯3号”载人登月计划。“星舰”最早可在2025年底将美国航天员送上月球。

《华盛顿邮报》称，“星舰”如果发射成功，不仅能重塑太空探索，还可以推进科学研究。由于其有效载荷能力强大，天文学家和天体物理学家开始重新思考可以将何种望远镜和仪器送入太空，这将“从质上改变天体物理学任务的构建方式”。

成功率可能仅50%？

不过，在“星舰”出发前一天，马斯克并未表现出十足的信心，相反，他降低了外界的期望值。

“我们对这次发射会非常小心。如果真出了问题，那问题可就大了。”他在16日晚间的推特互动中说。

马斯克坦承，此次行动面临严峻的挑战。

一个主要担忧是，被马斯克比喻为“手榴弹”的几十台发动机可能会带来潜在的危险。

他说，如果某一台发动机出现问题可能会连带破坏其他发动机、火箭其他部件甚至发射台。重建发射台可能需要几个月。

这次试飞“只要不炸毁发射台，就算成功了”，马斯克说。

除了技术上的挑战，天气状况和风力也可能影响此次发射甚至导致发射推迟。

马斯克此前表示，17日的试射“出现问题的可能性更大”，“希望有50%的机会进入轨道”。

美国媒体认为，50%的成功率不等于结果必然失败。“猎鹰重型”火箭在2018年首次发射之前，马斯克也预计成功几率只有一半，但最后却取得成功。

虽然对发射结果很谨慎，但马斯克说，试射“保证会令人兴奋，不会无聊”。

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