無論成功與否，本次星艦嘗試入軌飛行的事件本身就意義重大，從這次失敗的飛行中收集到的信息，將有助于星艦在未來一兩年中成功完成入軌飛行。
文 | 張一弛
編輯 | 蘇建勛
來源 | 36氪（ID：wow36kr）
封面來源 | 視覺中國
價值30億美元的“煙花“，并不會阻止馬斯克繼續(xù)追夢。
“十、九……三、二、一”，隨著倒計時結(jié)束，伴隨著直播間震耳欲聾的歡呼聲，全球矚目的星艦（STARSHIP）緩緩離開發(fā)射臺，這艘人類有史以來有效載重最大的火箭成功離開發(fā)射基地。
來源：SpaceX，星艦發(fā)射瞬間
原計劃在飛行兩分半時，星艦的航空器將與一級火箭分離，消耗掉絕大部分燃料的一級火箭落入海中，航天器依靠自身引擎繼續(xù)飛行約六分鐘，隨后飛行至規(guī)劃的軌道上。
然而這一計劃并未能實現(xiàn)，星艦在起飛時33個引擎就有3個未能點火成功，分離前引擎熄火數(shù)量提升至6個，同時火箭高度開始下降并翻滾。星艦在升空約四分鐘的時候，工作人員啟動了飛行終止系統(tǒng)（Flight Termination System），這艘已耗資30億美元人類史上最大的火箭，在飛行高度達到39公里后成為了“最貴的煙花秀”。
雖然星艦在本次飛行實驗中爆炸，但這似乎已經(jīng)達到了馬斯克的最低期望。在發(fā)射前幾周，馬斯克試圖降低大眾的預期，稱星艦第一次入軌飛行成功率為50%，今年能成功進入飛行軌道的概率為80%。
在爆炸后不久，馬斯克也發(fā)推鼓勵SpaceX的團隊成員，稱這是一次令人激動的實驗，從中得到的大量經(jīng)驗為數(shù)月后下一次試射打下基礎。
來源：推特，馬斯克發(fā)文鼓勵SpaceX
馬斯克對本次入軌試飛預期不高，雖然沒有明說可能入軌失敗的原因，但可從星艦各次原型機實驗結(jié)果中顯露端倪。原型機多次爆炸注定這次試飛仍是極高風險的嘗試，也難怪馬斯克認為只要沒把發(fā)射臺炸了，都就算是成功。
可回收的重型運載火箭是星際移民的關鍵
星艦高120米，有效負載約150噸，是人類有史以來最大的火箭。
作為此前史上最大的火箭，土星五號1967年首飛，幫助美國完成了阿波羅計劃。土星五號1964-1973年之間所花經(jīng)費高達65億美元，單年最高經(jīng)費達12億美元。作為美蘇太空競爭下的產(chǎn)品，該火箭高110.6米，總重量約3000噸，有效載重約118噸，最大運載重量記錄此后數(shù)十年記錄一直未被打破，成為人類工程史上的一大奇跡。
在美蘇太空競爭結(jié)束后，雖然圖紙仍在，但土星五號需要的大部分零件不再生產(chǎn)，同時普通航空任務用不上推力如此之大的火箭，性價比不高，因此美國國家航空航天管理局稱，重建土星五號并無太大意義。
來源：BBC，星艦與其他火箭對比
具備巨大推力的火箭缺乏實際應用場景，研發(fā)和生產(chǎn)預算太高的重型運載火箭，對于常年被砍預算的NASA并非經(jīng)濟實惠的選擇。
移民火星是馬斯克年輕時就有的夢想，早在2001年，作為非盈利組織火星協(xié)會（Mars Society）的董事，年僅30的馬斯克提出移民火星的計劃。
經(jīng)過多次成功的創(chuàng)業(yè)，馬斯克不僅積累到了追求夢想的資本，為移民火星而成立的SpaceX，也在精心耕耘下成為了全球最成功的商業(yè)航空公司，可回收的獵鷹九號成為了單次發(fā)射成本最低的商業(yè)火箭。
可重復使用的火箭是降低成本的關鍵，獵鷹九號的成功讓馬斯克看到了降低重型運載火箭的可能性，2018年可回收的獵鷹重型運載火箭首飛成功，能裝備2327噸燃料，有效負載達到63.8噸，接近為獵鷹九號的三倍，是全球現(xiàn)役最大推力的火箭之一。
然而為了實現(xiàn)星際移民目標，重型運載火箭需要裝備更多燃料，有效載重會被大幅壓縮。為了離移民火星更近一步，馬斯克開始全力推動發(fā)射運載能力更強可完全回收的星艦。
星艦由一級火箭Super Heavy與同名航空器Starship組成。Super Heavy高69米，裝備33臺猛禽發(fā)動機，能裝備3400噸燃料。航空器部分Starship則能裝備1200噸燃料，負責完成星際運輸任務。
來源：SpaceX，從左到右分別為：星艦全艦、航空器Starship、一級火箭Super Heavy與猛禽發(fā)動機
火箭規(guī)模過大，導致回收將是大難題。以一級火箭Super Heavy為例，若是和獵鷹系列火箭一樣直接降落到平臺，會導致爆炸，SpaceX準備將來使用機械臂在空中接住一級火箭完成回收。馬斯克坦誠，星艦可能還需要多年才能完全實現(xiàn)可重復使用的目標。
不斷爆炸，不斷進步
不把發(fā)射臺炸了，馬斯克就能為近期再次發(fā)射保留了希望的火種。
作為支撐SpaceX上千億美元估值的核心支柱，獵鷹系列的高成功率成為了甩開競爭對手的關鍵。獵鷹9號現(xiàn)役產(chǎn)品Block 5約五年前推出，至今23枚一級火箭共發(fā)射162次全部成功，同時成功回收了158次，其他商業(yè)航空公司在規(guī)?；虺晒β史矫骐y以匹敵。在NASA登月合同的競爭中，SpaceX打敗貝索斯的藍色起源，獲得了約30億美元的大單。
然而為了突破運載能力歷史上限，同時在設計上保留完全可回收的希望，星艦從原型機開始注定試飛研發(fā)比獵鷹系列面臨了更多困難。
SpaceX從2019年開始制造星艦原型機。當年8月，裝備單個猛禽發(fā)動機的原型機StarHopper成功飛到了150米，然而又花了一整年才將飛行高度提高至300米。
為了進一步推動研發(fā)進度, SpaceX使用更復雜的原型機進行測試，航空器部分Starship的原型機編號以SN開頭，一級火箭的編號以B開頭。然而除了SN2則是用來進行壓力與低溫壓力測試，其他原型機MK1、SN1、SN3、SN4都發(fā)生了損壞或者爆炸，直到2020年末，SN5與SN6才成功飛到150米高度。
之后半年，為了探索飛行至10公里高度，SpaceX分別試飛SN7-SN11，由于引擎熄火、下降速度過快、著陸底部受損等原因，這些原型機全部都爆炸了，SpaceX因此取消了SN12-14的試飛，終于SN15飛到10公里高度，并成功返回陸地。
成功完成10公里試飛后，SpaceX開始進行軌道試飛的研發(fā)，SN20順利通過壓力與低溫測試，在靜態(tài)點火中六臺猛禽發(fā)動機首次被全部點燃。
本次星艦試飛則是使用SN24+B7的組合，準備首次挑戰(zhàn)入軌飛行。雖然最后爆炸，但本次試飛前期測試通過得較為順利，不僅達到了39公里的新高度，同時收集到了相關數(shù)據(jù)，為數(shù)月后的下一次實驗打好了基礎。
美國宇航局前官員、Astralytical太空顧問Laura Forczyk表示，無論成功與否，本次星艦嘗試入軌飛行的事件本身就意義重大，從這次失敗的飛行中收集到的信息，將有助于星艦在未來一兩年中成功完成入軌飛行。