出品：科普中國(guó)

作者：川陀太空（科普創(chuàng)作者）

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

據(jù)路透社、美國(guó)有線電視新聞網(wǎng)（CNN）等媒體報(bào)道，當(dāng)?shù)貢r(shí)間2025年5月27日，美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的“星艦”飛船進(jìn)行第九次試飛，火箭第一級(jí)助推器在降落過(guò)程中失控，未能按計(jì)劃實(shí)現(xiàn)海上著陸，火箭第二級(jí)飛船也在失去姿態(tài)控制后空中解體。

這次發(fā)射地點(diǎn)依然位于德克薩斯州博卡奇卡的星際基地，這與此前的多次測(cè)試保持一致。工位在“軌道發(fā)射臺(tái)A”（OLP-A），于美東時(shí)間晚上7點(diǎn)30分開始實(shí)施。

根據(jù)SpaceX發(fā)布的信息，第九次試飛使用的是14號(hào)助推器（B14），飛船上面級(jí)編號(hào)為S35——這一數(shù)字表明，自2019年首艘鋼制測(cè)試飛船“跳躍者”和高空原型機(jī)Mk系列以來(lái)，星艦項(xiàng)目已經(jīng)進(jìn)行了大量的測(cè)試和試飛。此次第九次飛行測(cè)試屬于全集成試飛，對(duì)星艦項(xiàng)目至關(guān)重要，美國(guó)國(guó)家航空航天局也在密切關(guān)注其進(jìn)展。

星艦的第九次飛行測(cè)試（直播畫面）

（圖片來(lái)源：SpaceX）

阿爾忒彌斯3號(hào)任務(wù)中，星艦的Block3版本將負(fù)責(zé)把宇航員送上月球南極地區(qū)，并支持他們?cè)谠卤硗Ａ舸蠹s一周時(shí)間。因此，星艦的試飛進(jìn)度將直接影響阿爾忒彌斯項(xiàng)目的整體推進(jìn)。

目前，阿爾忒彌斯項(xiàng)目已經(jīng)嚴(yán)重推遲，即便是使用太空發(fā)射系統(tǒng)與獵戶座飛船執(zhí)行的首次繞月載人飛行（阿爾忒彌斯2號(hào)），也尚未實(shí)現(xiàn)。在這樣的背景下，星艦第九次試飛的成功與否顯得尤為重要，甚至可以說(shuō)，它承載著巨大的壓力。

星艦起飛后33臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)燃（直播畫面）

（圖片來(lái)源：SpaceX）

第九次試飛的基本情況

星艦是一種運(yùn)載火箭，由兩個(gè)部分組成：第一部分是超重型助推器，配備33臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)，整體高度大約71米，直徑為9米。第二部分是飛船上面級(jí)，也是其第二級(jí)，是一個(gè)有襟翼結(jié)構(gòu)的航天器，內(nèi)置6臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)。在本次試飛之前，星艦已完成8次試飛，其中超重型助推器已實(shí)現(xiàn)回收，但飛船上面級(jí)仍然表現(xiàn)欠佳，未達(dá)到預(yù)定的試飛目標(biāo)。

本次試飛是星艦第九次發(fā)射，預(yù)定試飛時(shí)長(zhǎng)為1小時(shí)零6分鐘。但在這次試飛中，直播持續(xù)到47分鐘左右中斷，此時(shí)飛船上面級(jí)距海平面大約59公里，顯然實(shí)際飛行并未完成全過(guò)程。

雖然飛船上面級(jí)按計(jì)劃成功進(jìn)入預(yù)定軌道，但是在后續(xù)的測(cè)試環(huán)節(jié)出現(xiàn)了一些問(wèn)題。比如，部署衛(wèi)星的關(guān)鍵測(cè)試因有效載荷艙門無(wú)法完全打開而暫停。飛船上面級(jí)可能還存在燃料泄漏問(wèn)題，再入大氣層時(shí)失去了對(duì)姿態(tài)的控制能力，導(dǎo)致猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)重新點(diǎn)火測(cè)試也被取消，最終，飛船上面級(jí)在失控中再入大氣層。

此時(shí)，視頻信號(hào)仍然在傳輸中，畫面顯示飛船上面級(jí)周圍出現(xiàn)了等離子體包圍的現(xiàn)象，這是因?yàn)楹教炱髟诖┰酱髿鈱訒r(shí)，周圍空氣被劇烈壓縮，高溫使空氣電離，形成了一層包裹在航天器表面的等離子體。由于姿態(tài)失控，襟翼等結(jié)構(gòu)在這一過(guò)程中被摧毀，使得部分?jǐn)?shù)據(jù)無(wú)法正常收集。

飛船上面級(jí)再入大氣層后尾部結(jié)構(gòu)發(fā)生解體（直播畫面）

（圖片來(lái)源：SpaceX）

超重型助推器濺落到墨西哥灣（直播畫面）

（圖片來(lái)源：SpaceX）

本次試飛的主要目標(biāo)集中在對(duì)超重型助推器的可重復(fù)使用性能進(jìn)行演示，雖然助推器實(shí)現(xiàn)了33臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)全部點(diǎn)燃驗(yàn)證了可重復(fù)使用能力，但整體表現(xiàn)并不突出——在最后降落階段，遙測(cè)信號(hào)丟失，推測(cè)超重型助推器可能墜入墨西哥灣，未能實(shí)現(xiàn)原定的受控濺落目標(biāo)。

第九次試飛任務(wù)的核心看點(diǎn)

第一，飛船上面級(jí)的表現(xiàn)成為焦點(diǎn)。

星艦飛船第九次試飛之所以備受關(guān)注，是因?yàn)樽?023年4月啟動(dòng)飛行試驗(yàn)以來(lái)，前8次試飛成敗各半。雖然超重型助推器已多次實(shí)現(xiàn)返回，被稱為“筷子”的捕獲裝置回收，但飛船上面級(jí)的表現(xiàn)卻不盡如人意——在前兩次的試飛中均因多種原因發(fā)生解體。

自2025年第七次試飛時(shí)，星艦已升級(jí)為Block 2版本，在第七和第八次試飛中，飛船上面級(jí)均未達(dá)到既定目標(biāo)，可以認(rèn)為其升級(jí)后的表現(xiàn)反而出現(xiàn)倒退。這些壓力全部積累到第九次試飛，飛船上面級(jí)的表現(xiàn)也因此成為關(guān)注焦點(diǎn)。然而在本次試飛過(guò)程中，飛船上面級(jí)仍然沒(méi)有完成全過(guò)程，在返回大氣層的過(guò)程中解體，還出現(xiàn)了燃料箱泄漏的問(wèn)題，再入大氣層時(shí)失控。

飛船上面級(jí)進(jìn)入軌道，此時(shí)高度為159公里

（圖片來(lái)源：SpaceX）

飛船上面級(jí)的失控導(dǎo)致其以錯(cuò)誤的姿態(tài)進(jìn)入大氣層，這使得隔熱策略失效。從視頻畫面可以看到，其襟翼結(jié)構(gòu)被高溫摧毀，致使原計(jì)劃實(shí)施的隔熱罩性能測(cè)試也無(wú)法進(jìn)行。與前兩次試飛對(duì)比來(lái)看，本次試飛中飛船上面級(jí)比前兩次飛得更遠(yuǎn)，這可能是僅存的閃光點(diǎn)。綜合來(lái)看，在第九次試飛測(cè)試中，飛船上面級(jí)的表現(xiàn)遭遇了重大挫折。

第二，首次重復(fù)使用超重型助推器。

本次飛行使用的是14號(hào)助推器（B14），它在2025年1月實(shí)施的第七次飛行任務(wù)中就已經(jīng)被使用，33臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)中有29臺(tái)進(jìn)入重復(fù)使用程序。這意味著在星艦任務(wù)中，助推器重復(fù)使用的間隔縮短到了4個(gè)月左右。

重復(fù)使用是SpaceX成立以來(lái)研發(fā)火箭的一大特色，目前商業(yè)模式較為成熟的獵鷹9號(hào)火箭，就憑借多次重復(fù)使用助推器來(lái)降低發(fā)射成本。但是獵鷹9號(hào)火箭的首次飛行測(cè)試是在2010年，首次重復(fù)使用助推器在2017年才實(shí)現(xiàn)，間隔了7年。對(duì)于星艦而言，首次飛行測(cè)試是在2023年，而它在2025年就實(shí)現(xiàn)了助推器的重復(fù)使用，相比之下，重復(fù)使用的能力驗(yàn)證已經(jīng)提前了。

值得一提的是，在本次試飛發(fā)射任務(wù)中，33臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)在起飛時(shí)全部點(diǎn)燃，這說(shuō)明重復(fù)使用的猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)具備再次發(fā)射的能力。由于星艦任務(wù)與美國(guó)宇航局的阿爾忒彌斯項(xiàng)目深度關(guān)聯(lián)，這層關(guān)系也促使SpaceX加快展示星艦助推器的可重復(fù)使用能力。

第三，沒(méi)有回收超重型助推器。

SpaceX在任務(wù)簡(jiǎn)報(bào)中指出，第九次星艦試飛任務(wù)不會(huì)安排超重型助推器返回發(fā)射場(chǎng)回收，而是讓它在海面濺落。原因在于，本次任務(wù)第一次使用已發(fā)射過(guò)的超重型助推器，且需要在飛行中收集更多的數(shù)據(jù)，可能還包括測(cè)試在一些極限條件下的表現(xiàn)。

超重型助推器返回著陸場(chǎng)情景，但在本次試飛任務(wù)中，不回收超重型助推器（非直播畫面）

（圖片來(lái)源：SpaceX）

SpaceX還有另一重考量，他們未來(lái)的目標(biāo)是讓超重型助推器在極少維護(hù)的情況下實(shí)現(xiàn)可重復(fù)使用，從而降低成本并縮短再次部署周期。馬斯克設(shè)想建造大量的星艦將人類送往火星，如果超重型助推器兩次使用之間需要較長(zhǎng)時(shí)間的人工檢測(cè)甚至是維修，顯然會(huì)拖累大規(guī)模發(fā)射的進(jìn)度。為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)，就需要對(duì)超重型助推器進(jìn)行多項(xiàng)飛行測(cè)試，尤其要收集在非正常情況下的實(shí)際性能數(shù)據(jù)，此舉可能導(dǎo)致星艦基地的發(fā)射設(shè)施處于不安全狀態(tài)。綜合以上因素，SpaceX決定在本次任務(wù)中不回收超重型助推器。

圖為SpaceX構(gòu)想的使用星艦向火星轉(zhuǎn)移人類的場(chǎng)景

（圖片來(lái)源：SpaceX）

第四，超重型助推器返回策略有所改變。

SpaceX重新規(guī)劃了超重助推器返回的策略。按照原計(jì)劃，在級(jí)間分離后，超重助推器進(jìn)行可控方向翻轉(zhuǎn)，這一操作預(yù)計(jì)能減少其為翻轉(zhuǎn)預(yù)留的燃料量，進(jìn)而允許在發(fā)射時(shí)攜帶更多燃料。

在之前的飛行測(cè)試中，超重助推器的翻轉(zhuǎn)方向是隨機(jī)的，取決于飛船上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火產(chǎn)生的微小推力。在本次試飛中，超重助推器在下降時(shí)嘗試以更大的迎角進(jìn)行飛行，此舉可增加大氣阻力并降低下降的速度，從而達(dá)到減少消耗燃料的目的。超重助推器在大仰角狀態(tài)下的實(shí)際飛行數(shù)據(jù)對(duì)SpaceX至關(guān)重要，可能會(huì)影響到后續(xù)對(duì)星艦性能的提升。

超重型助推器在降落最后階段的畫面（非本次試飛畫面），注意看中心三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)處于工作狀態(tài)，本次試飛中，SpaceX并沒(méi)有回收超重型助推器，同時(shí)對(duì)中心三臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行策略進(jìn)行了調(diào)整

（圖片來(lái)源：SpaceX）

SpaceX原計(jì)劃在本次試飛中對(duì)超重型助推器的發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉和啟動(dòng)策略進(jìn)行調(diào)整，在著陸階段主動(dòng)關(guān)閉三個(gè)中心發(fā)動(dòng)機(jī)的一個(gè)，嘗試使用中環(huán)上的發(fā)動(dòng)機(jī)作為備份，以此驗(yàn)證在助推器發(fā)生故障情況下的實(shí)際參數(shù)。由于最后階段信號(hào)丟失，無(wú)法確定這項(xiàng)測(cè)試是否完成。

第五，部署衛(wèi)星未能實(shí)現(xiàn)。

星艦在本次試飛過(guò)程中計(jì)劃執(zhí)行衛(wèi)星部署任務(wù)，載荷艙內(nèi)搭載了8顆星鏈衛(wèi)星模擬器星鏈衛(wèi)星，按計(jì)劃這些模擬器最終會(huì)在大氣層中燒毀。然而，由于有效載荷艙門無(wú)法完全打開，部署衛(wèi)星未能實(shí)現(xiàn)。結(jié)果表明這項(xiàng)測(cè)試沒(méi)有達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，這意味著SpaceX無(wú)法在本次試飛中驗(yàn)證星艦將貨物送上軌道的能力。

實(shí)際上，這是已經(jīng)是第二次出現(xiàn)此類問(wèn)題——在2025年3月的第八次試飛中，星艦也搭載了4個(gè)星鏈衛(wèi)星模擬器，由于一些故障同樣未能實(shí)現(xiàn)部署。

飛船上面級(jí)艙門未能打開，部署星鏈衛(wèi)星模擬器無(wú)法進(jìn)行（直播畫面）

（圖片來(lái)源：SpaceX）

星艦近幾次試飛接連碰壁

星艦第一次試飛是在2023年，前六次試飛均為Block1版本，且有4次試飛被SpaceX認(rèn)為是成功的。自2025年1月第七次試飛之后，星艦已經(jīng)升級(jí)為Block2版本，但近3次發(fā)射均未取SpaceX所期望的成功。

比如，在第七次試飛任務(wù)中，飛船上面級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)早關(guān)閉，導(dǎo)致遙測(cè)數(shù)據(jù)丟失，不久后失去控制，在特克斯和凱科斯群島上空解體。事后，SpaceX調(diào)查發(fā)現(xiàn)，飛船上面級(jí)在成功啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)后，有一臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)附近出現(xiàn)一道閃光，傳感器檢測(cè)到一個(gè)位于液氧罐底部的組件內(nèi)部壓力上升，發(fā)生泄漏，最終發(fā)生火災(zāi)。該事故原因的根本原因在于，飛行中出現(xiàn)了比以往測(cè)試中更強(qiáng)的諧波共振問(wèn)題，進(jìn)而引發(fā)推進(jìn)系統(tǒng)壓力增加并出現(xiàn)泄漏。

再如，在第八次試飛任務(wù)中，飛船上面級(jí)仍然出現(xiàn)了故障。猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)出現(xiàn)硬件故障，導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)艙起火，其中四臺(tái)過(guò)早關(guān)閉，飛船上面級(jí)姿態(tài)失去控制，遙測(cè)數(shù)據(jù)丟失，飛船解體。

SpaceX認(rèn)為這次故障與第七次的諧波共振問(wèn)題無(wú)關(guān)，原因是飛船上面級(jí)的推進(jìn)系統(tǒng)。事故原因可能是推進(jìn)系統(tǒng)發(fā)生硬件故障后，導(dǎo)致推進(jìn)劑混合并引發(fā)大火，最終使發(fā)動(dòng)機(jī)艙起火。可以看出，星艦升級(jí)到Block2版本之后的兩次試飛，均出現(xiàn)推進(jìn)系統(tǒng)的故障。從本次第九次試飛的情況來(lái)看，飛船上面級(jí)依然表現(xiàn)不佳，進(jìn)入大氣層時(shí)處于失控狀態(tài)并解體，此次測(cè)試未達(dá)預(yù)期的情況較為突出。

圖為星艦第八次發(fā)射時(shí)的情景，為Block2版本，與本次試飛的星艦屬于同一批次，近兩次試飛均出現(xiàn)多處故障

（圖片來(lái)源：SpaceX）

星艦項(xiàng)目的短期目標(biāo)與挑戰(zhàn)

星艦有兩種主要的用途，分別為貨運(yùn)版和載人版。貨運(yùn)版設(shè)置有一個(gè)大型貨艙門，類似航天飛機(jī)，可以在軌道上釋放有效載荷，在重返大氣層的時(shí)候可關(guān)閉。載人版本使用加壓的乘員艙，根據(jù)SpaceX的數(shù)據(jù)，星艦在設(shè)計(jì)上可搭載100名乘員前往火星。

對(duì)SpaceX而言，解決飛船上面級(jí)的表現(xiàn)是當(dāng)下的核心任務(wù)，這直接關(guān)系到星艦項(xiàng)目乃至阿爾忒彌斯計(jì)劃的進(jìn)度。本次使用的飛船上面級(jí)編號(hào)為S35，目前S36和S37主體制造完成，正在進(jìn)行各項(xiàng)測(cè)試，S38和S39也處于建造中。星艦的試飛進(jìn)度相當(dāng)緊迫，為了在2027年完成阿爾忒彌斯三號(hào)任務(wù)，他們需要在剩余的兩年左右時(shí)間內(nèi)完成多次試飛。

登月版星艦在月面著陸的想象圖

（圖片來(lái)源：美國(guó)國(guó)家航空航天局）

在執(zhí)行阿爾忒彌斯任務(wù)之前，星艦還需要進(jìn)行一次無(wú)人登月和月面起飛的演示飛行。在阿爾忒彌斯三號(hào)任務(wù)中，兩名宇航員將搭乘飛船上面級(jí)的著陸器變體在月面表面軟著陸。著陸器變體基于飛船上面級(jí)改進(jìn)，增加了著陸支架，可實(shí)現(xiàn)在月面軟著陸。但截至目前，飛船上面級(jí)尚未實(shí)現(xiàn)陸地軟著陸，甚至在飛行過(guò)程中出現(xiàn)多個(gè)故障導(dǎo)致解體事件發(fā)生。要在兩年左右的時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)測(cè)試和著陸器變體的制造任務(wù)，極具挑戰(zhàn)性。

在火星方向上，雖然星艦計(jì)劃與美國(guó)國(guó)家航空航天局的阿爾忒彌斯項(xiàng)目綁定，也是當(dāng)前SpaceX的主要任務(wù)之一，但馬斯克仍然將星艦的最終用途定位在火星。根據(jù)馬斯克的設(shè)想，在理想情況下，星艦前往火星的無(wú)人飛行任務(wù)可能在2026年底啟動(dòng)，前提是需要星艦完成在軌燃料補(bǔ)給的技術(shù)驗(yàn)證。然而基于本次試飛暴露出的技術(shù)問(wèn)題，后續(xù)S36的發(fā)射測(cè)試將承擔(dān)更大的驗(yàn)證壓力，火星計(jì)劃的推進(jìn)正面臨挑戰(zhàn)。

來(lái)源: 中國(guó)科普博覽

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