美华头条7月25日综合报道 美国太空探索技术公司SpaceX于当地时间7月24日下午,在得克萨斯州南部星城基地实施星舰第13次综合飞行测试。星舰上级飞船完成实际卫星释放、太空发动机重新点火、高速再入和印度洋软着水,并在接触海面后保持基本完整;承担第一级任务的“超级重型”助推器则未能完成预定的低速溅落。

此次飞行是星舰最新V3构型的第二次测试。任务结果显示,上级飞船在载荷部署、轨道机动准备和再入控制方面取得进展,但助推器返回阶段的发动机点火和减速能力仍需改进。星舰要实现两级完全回收和快速重复使用,仍需完成完整轨道飞行、稳定离轨、发射场返回及硬件复飞等多项验证。

两度推迟后从得州升空

星舰于美国中部时间7月24日下午约5时51分从星城基地发射。整套运载系统由“超级重型”助推器和星舰上级飞船组成,总高度约124米。助推器安装33台猛禽发动机,上级飞船配备6台发动机。

本次任务此前两度推迟。7月16日,火箭进入发动机启动程序后,系统检测到部分助推器发动机未能正常工作,自动终止发射。SpaceX随后检查推进系统并处理相关设备。

原定7月23日进行的第二次尝试又因当地天气和观测条件不佳而延期。7月24日天气改善后,助推器发动机正常点火,火箭顺利升空。

飞行约两分多钟后,上级飞船启动发动机,与助推器实施热分离。飞船继续沿预定亚轨道路线飞行,助推器则翻转方向,开始执行返回墨西哥湾的测试程序。

首次释放20颗星链V3测试卫星

进入太空后,星舰打开载荷舱,依次释放20颗新一代星链V3测试卫星。这是星舰首次部署具备完整设备和数据传输能力的实际卫星载荷。

此前的星舰测试曾使用与卫星尺寸和质量相近的模拟载荷,主要验证载荷舱门和释放机构。本次任务进一步检验了舱门开启、卫星分离、设备展开、通信连接和数据回传等环节。

按照任务设计,这批卫星没有进入长期运行轨道,而是在约200公里高度完成短时测试后,沿亚轨道路线重新进入大气层。卫星主要用于检验新一代星链设备的展开、通信和激光链路能力。

其中6颗卫星还搭载摄像和传感设备,用于从飞船外部观察隔热瓦、襟翼及机体表面的状态。外部观测数据可与飞船内部传感器记录相互对照,帮助工程团队判断高速再入过程中是否出现隔热材料脱落、局部过热或结构变化。

新一代星链V3卫星的体积和质量高于现有主要型号。SpaceX计划未来使用星舰承担大规模部署任务,因此,本次释放测试表明星舰正在由基础飞行验证逐步转向实际载荷运输验证。

不过,这批卫星并未进入正式运行轨道。星舰仍需证明能够稳定入轨、精确部署载荷并连续完成多次任务,才能形成常态化商业发射能力。

太空发动机重新点火成功

完成卫星释放后,星舰继续沿亚轨道轨迹飞行,并在太空中重新启动一台猛禽发动机。此次点火持续约14秒,模拟未来轨道调整和主动离轨操作。

发动机能否在太空环境中可靠重新启动,是星舰进入稳定轨道的重要前提。飞船在失重状态下飞行时,推进剂会在储箱内重新分布,温度和压力条件也与地面点火存在差异。只有能够按照指令重新启动发动机,飞船才能改变轨道并控制返回地球的时间和区域。

此前一次飞行中,SpaceX因飞船状态未达到预定条件,取消了相应的太空点火测试。第13次任务完成较长时间的发动机重新启动,为后续完整轨道飞行创造了条件。

但一次成功点火并不意味着轨道能力已经成熟。未来测试还需验证发动机在不同推进剂余量、飞船姿态和温度条件下的多次启动,并确认通信、导航和飞行控制系统能够共同完成准确离轨。

对于星舰这样体积较大的飞行器,可靠离轨不仅关系任务成败,也涉及公共安全。如果飞船进入稳定轨道后无法按照计划改变速度,其再入时间和落区可能失去控制。因此,SpaceX此前多次采用亚轨道路线,使飞船即使未能再次点火,也会按照预设轨迹自然返回大气层。

助推器着陆燃烧未按计划完成

与上级飞船相比,“超级重型”助推器的返回测试未能达到预定目标。

助推器与飞船分离后完成姿态翻转,并启动发动机执行返航燃烧。不过,返航燃烧未完全按照计划持续。助推器随后飞向墨西哥湾预定海域,准备进行着陆减速。

按照任务方案,助推器接近海面时应启动多台发动机,迅速降低下降速度,再逐步关闭部分发动机,以接近垂直的姿态完成低速溅落。

实际飞行中,着陆燃烧阶段没有足够数量的发动机正常点火,助推器未能充分减速,最终以较高速度落入墨西哥湾。

本次任务没有安排助推器返回星城基地,因此助推器落海本身符合测试路线。未达到目标的是最终下降速度和着水状态。SpaceX需要通过遥测数据确定故障发生在发动机点火、推进系统、储箱压力还是飞行控制等环节。

从研发角度看,助推器在分离、翻转和部分返航过程中仍获得了可用于改进设计的数据。SpaceX长期采用通过飞行测试发现问题、修改硬件并再次验证的研发方式,单个测试项目未完成并不代表整次任务没有技术价值。

但从运营角度看,助推器回收是星舰商业模式的重要组成部分。星舰计划通过两级硬件重复使用降低发射成本。如果助推器无法稳定返回,整套系统即使具备较大运载能力,也难以立即实现预期的高频发射和快速周转。

飞船在印度洋着水后保持完整

完成太空点火后,星舰调整姿态并进入地球大气层。飞船经历高温等离子体和最大气动压力阶段,同时继续通过通信系统传回飞行数据和画面。

星舰表面覆盖隔热瓦,用于保护不锈钢机体、推进剂储箱和内部设备。隔热系统不仅要确保飞船在再入过程中保持完整,还需要减少着陆后的检查和更换工作,才能支持快速重复使用。

飞船穿过高温区域后,继续飞向澳大利亚以西的印度洋目标海域。接近海面时,星舰从近似水平的下降姿态翻转至垂直状态,并启动发动机降低速度。

星舰随后以较低速度接触海面,并向一侧倾倒。与此前部分测试中飞船着水后爆炸或迅速解体不同,此次飞船保持基本完整,在海面漂浮一段时间,并继续传回部分数据。

飞船保持完整不是本次任务必须达到的主要指标,但这一结果延长了工程团队获取信息的时间。飞行数据和外部画面将用于评估隔热瓦、发动机区域、推进剂储箱和机体结构在再入及着水后的状态。

海上软着水与发射场回收仍有距离

星舰在目标海域完成低速着水,说明上级飞船的再入位置控制和最终下降能力有所改善,但海上溅落不能等同于发射场回收。

海上目标区范围较大,可以容纳一定的轨迹误差。返回星城基地则要求飞船沿批准路线飞行,在接近发射塔时准确控制速度、方向和姿态,并与塔架机械臂完成配合。

飞船一旦在陆地返回过程中发生发动机、导航或控制异常,可能影响发射设施和周边地区。因此,未来开展发射塔捕获测试前,SpaceX需要通过更多飞行证明系统具备稳定的落点控制和故障处置能力,监管部门也需评估空域、海域和地面安全风险。

此次助推器没有完成低速溅落,意味着助推器恢复发射塔捕获之前,可能还需进行至少一次成功的海上着陆验证。上级飞船和助推器的回收测试也可能按照不同进度推进。

两级技术进展出现差异

第13次飞行显示,上级飞船与助推器的技术进展并不完全同步。

上级飞船完成实际载荷释放、太空发动机重启、高速再入和低速着水,表明载荷、推进和返回控制系统正在逐步形成完整能力。助推器虽然完成上升、分离和部分返航程序,但着陆阶段仍未达到稳定标准。

从单次轨道任务角度看,助推器能否回收并不直接决定上级飞船能否进入轨道。只要助推器正常完成上升和分离,后续飞船仍可能进行完整轨道测试。

但从系统经济性看,任何一级无法回收都会影响星舰的成本优势。星舰的长期目标不是成为一次性大型火箭,而是建立可反复使用的重型运输系统。未来测试的重点将由“能否完成单项动作”,逐步转向“各项能力能否在同一次飞行中稳定运行”。

与NASA后续登月计划密切相关

星舰也是美国国家航空航天局载人月球着陆系统的重要组成部分。NASA正在与SpaceX合作研制星舰月球着陆器,用于未来“阿耳忒弥斯”任务中的轨道对接和月面运输。

按照NASA当前安排,2027年的“阿耳忒弥斯三号”将首先在近地轨道演示载人“猎户座”飞船与商业月球着陆器测试飞行器的交会和对接。SpaceX计划使用以V3构型为基础、安装对接装置的星舰测试飞行器参与相关任务。后续月球表面任务还将使用更完整的星舰载人着陆系统。

第13次飞行完成的太空发动机重新点火、通信、飞行控制和载荷操作,与后续轨道对接和月球任务存在技术联系。不过,地球亚轨道试飞与载人登月之间仍有较大距离。

星舰月球着陆系统还需验证稳定入轨、航天器对接、低温推进剂长期储存、在轨燃料转移、无人月球着陆及载人安全认证。第13次飞行减少了部分技术不确定性,但不能据此判断整个登月系统已经成熟。

商业价值仍取决于连续成功和复飞能力

首次释放星链V3测试卫星,表明SpaceX正在把星舰试飞与自身卫星网络扩建需求结合。星舰若能稳定投入运营,可利用更大的载荷空间,一次部署更多新一代卫星。

不过,火箭的商业价值不仅取决于单次运力,也取决于任务成功率、硬件回收率、维修周期和重复飞行次数。

飞船在印度洋保持完整,有利于SpaceX研究隔热系统和机体结构;助推器未完成低速溅落,则说明两级快速复用仍未形成完整闭环。只有当助推器与飞船均能稳定回收并在较短时间内复飞,星舰的理论成本优势才可能在实际运营中体现。

对于外部商业客户和政府任务而言,稳定的发射时间表和连续成功记录同样重要。星舰还需要建立更完整的可靠性数据,才能由试验项目逐步转变为常态化运载平台。

下一次飞行重点转向完整轨道能力

综合此次任务结果,第13次飞行完成了大部分上级飞船测试目标。

星舰首次释放20颗星链V3测试卫星,完成太空发动机重新点火,经受高速再入并在目标海域低速着水,飞船倾倒后仍保持基本完整。这些结果为载荷部署、隔热系统和未来轨道任务提供了新的数据。

与此同时,助推器没有完成低速海上溅落,星舰也尚未在本次任务中进入长期稳定轨道,没有实施返回发射场、发射塔捕获或硬件复飞。

因此,此次飞行既不是所有目标全部完成的全面成功,也不能因助推器回收未达目标而被整体定义为失败。更准确的结论是,上级飞船跨过了卫星部署、太空点火和再入着水等多个技术节点,但两级完全回收和快速重复使用仍未实现。

SpaceX尚未公布第14次飞行的正式日期和完整任务方案。助推器着陆问题的调查结果、上级飞船是否进入稳定轨道,以及何时开展发射场返回或机械臂捕获测试,将成为下一阶段的主要观察重点。