马斯克的大火箭首飞炸啦！然而现场一片欢呼
2023年4月20日，美国太空探索技术公司（以下简称SpaceX）在德克萨斯州博卡奇卡的自建发射场内，首飞了代号为“星舰”（Starship）的新型运载火箭。但是火箭升空后即发现一级多台发动机工作不正常，升空2分30秒后火箭姿态失稳并开始旋转，最终解体爆炸，发射宣告失败。
以下是发射全过程，直到解体爆炸！
星舰首飞全程直播画面 | SpaceX
星舰此次首飞毫无疑问是2023年最受关注的航天发射，其中最主要的原因是星舰刷新了1969年人类登月用火箭土星Ⅴ号保持了长达56年的人类最强运载火箭纪录。
今天首飞的星舰如果能首飞成功，则无论从推力、起飞重量、运力上都全面超越了之前所有人类的已有火箭，稳坐人类运载火箭之王的宝座。当然，“大”和“强”绝非是星舰受关注的唯一原因。
星舰的设计理念非常激进，集成了多项未经验证的新技术，是人类航天史上第一款可完全重复使用的运载火箭。
星舰的规模和设计如此“疯狂”，主要目的是在猎鹰系列运载火箭回收复用技术的基础上，继续指数级降低发射成本，提高发射频率，同时加速SpaceX的巨型低轨互联网星座——二代星链的组网发射。
现在，我们回顾下整个发射过程，火箭开始加注推进剂，过程一切正常，然而就在发射倒计时不到10秒时，在发射最终检查阶段，突遇故障，发射被暂停。
SpaceX直播画面
经过短暂排故之后，发射倒计时重新开始，现场一片欢呼。随后星舰顺利起飞！
起飞后星舰顺利远离发射台，炸平发射台的担忧终于没有了。火箭进入爬上阶段，并顺利通过Max-Q点，即最大动压点，这是火箭所受气动阻力最大的时刻。看起来一切顺利，但从直播明显可见一级33台发动机有多台工作不正常。
SpaceX直播画面
从直播可见起飞不久就挂了5台发动机。
火箭随后继续爬升，按照预定程序，将在2分30秒左右一级关机，并进行分离。然而此时问题开始明显显现，火箭姿态明显不正常，开始滚转，姿态不断翻滚。直到3分钟还未能关机并分离，此时显然发射已经不可能成功，火箭呈现“倒栽葱”姿态。
图源：NASASpaceflight
4分钟整，火箭解体并爆炸，发射宣告失败。
SpaceX直播画面
两级设计、重复使用
甲烷燃料、庞然大物
星舰是SpaceX自行研发的一款两级构型可完全重复使用重型火箭，全箭直径9米，高达120米，箭体材料主要采用不锈钢。
此次首飞的星舰实物航拍图，相当于40层楼高 | SpaceX
动力系统上，全箭共使用了多达36台海平面推力230吨的“猛禽”液氧甲烷发动机，以及3台真空推力高达285吨的真空版“猛禽”，该机也是人类首款实用化的全流量分级燃烧循环发动机。
左：海平面版猛禽，右：真空版猛禽 | SpaceX
猛禽试车图 | SpaceX
星舰一级密密麻麻的安装了33台猛禽发动机，超过了前苏联4射4炸的N-1登月火箭，是目前人类并联发动机数量最多的火箭。发动机并联并非简单的“推力不够数量凑”，因为并联数的上升会带来振动、结构、散热、可靠性等一系列问题，因此一般火箭都避免并联如此多的发动机，而星舰冒险如此设计就必须迎难而上。
起飞后就发现好几台发动机不工作 | SpaceX直播截图
然而此次的发射失败，又是一次多发并联“魔咒”的应验，虽然结果尚未公布，但是起飞时就有多台发动机不正常，很可能是导致姿态失稳的罪魁祸首。
33台火箭发动机，吓人不？| SpaceX直播截图
SpaceX宣称星舰在完全回收状态下近地轨道运力不低于100吨。根据官网信息，火箭一级称为“超重型助推器”（Super Heavy booster），高达69米，可加注推进剂3400吨，推力达到了惊人的7590吨，是人类登月使用的土星Ⅴ号起飞推力的两倍还要多。
星舰一级的官方介绍页面 | SpaceX
此次首飞的星舰一级B-7进行静态点火的实拍画面 | SpaceX
火箭二级称之为“星舰飞船”（Starship spacecraft），高50米，可加注推进剂1200吨，推力1500吨。此外，星舰取消了整流罩，而在二级头部设置有类似航天飞机的可开合载荷舱，因此具备载荷下行能力。
星舰二级的官方介绍页面 | SpaceX
星舰二级迎风面贴有上万块非烧蚀隔热瓦，可以耐受进入地球、火星大气层时上千度的严苛高温环境，这和航天飞机时代十分相似。
星舰二级头部密布的隔热瓦 | NASASpaceflight
主持人手持两块隔热瓦进行展示 | SpaceX
用喷枪测试隔热瓦的画面 | SpaceX
此次首飞的星舰二级S-24进行静态点火的实拍画面 | SpaceX
原计划：绕地半圈首飞落海
按照原本的计划，星舰首飞不同于以往一次性运载火箭，火箭一级与二级顺利分离后不是自由落体，而是像猎鹰9返场回收一样调头点火反推。但出于安全性考虑，星舰一级实际并不回收，而是下落至距发射场不远的墨西哥湾海面上再次启动反推，并缓缓落入海中。
按照原本的计划，分离后的星舰二级会继续飞行，并在绕地飞行大半圈后旋即再入大气层，并以类似航天飞机的姿态进入大气，隔热瓦在抵受住再入高温后，星舰进入大气内滑翔并最终坠入太平洋中的夏威夷附近海面，完成验证使命。
就算是按照原本的计划，首飞的星舰飞船也没打算进入绕地轨道，但其实星舰想要入轨非常简单，仅需二级稍微推迟关机即可入轨，半圈再入的目的是更稳妥的验证其防热和再入性能。因为入轨后，再进行离轨需要进行二次点火，但猛禽现阶段可靠性并不是太好，万一二次点火点不着就将超过“天空实验室变“（Skylab），成为人类航天史上最大太空垃圾了。
星舰首飞任务流程图，请横置手机放大查看：
虽然多种光环加身，但星舰任务远不止于星链，利用快速复用发射和在轨加注能力，星舰可以载人驶向更远的深空。
2021年4月17日，NASA宣布SpaceX成为美国“阿尔忒弥斯”登月计划“载人登陆系统”（即载人登月舱）的唯一承包商。基于星舰打造的一款专用于月球登陆的改版“登月舱”，出乎业界意料地击败了由蓝色起源牵头的“国家队”和达因公司牵头25家分包商组成的“小企业队”。
刚看到这篇新闻时，作者还躺在床上，揉了揉眼睛，还真不是在做梦…… | NASA官网
其他两家竞标商均以出局告终 | 改编自NASA
此外，星舰还是美军“全球快速投送”项目的目标载具，该项目要求可在1小时内向全球任意地点投送80吨载荷。更关键的是，星舰还是SpaceX成立至今一直宣传的载人登火蓝图的真正实践者。
由此可见，星舰可谓是重任在肩，公司对其研发自然也是毫无保留倾其所有。可以说整个公司命运都系于星舰项目的成败之上，这场近乎“梭哈”的豪赌，自然有其深层原因。
酝酿多年，以飞代试，迭代改进
自2002年成立开始，SpaceX创始人伊隆·马斯克就不断宣传自己的火星移民梦，但早期公司实力十分孱弱，连运力不足1吨的猎鹰1号都迟迟搞不定，火箭3射3炸，当时几乎沦为航天业界笑柄。
2006年，马斯克（左1）蹲在地上查看猎鹰1火箭发射失败的残骸 | SpaceX
SpaceX这家公司自2002年创办至今20多年，真可谓是一路坎坷，数次生死一线。马斯克最初创办公司时曾经求援俄罗斯，但不被重视，屡屡碰壁。而后愤而自行研发液体运载火箭，马斯克同时又开办了另一家电动汽车公司“特斯拉”，两家公司同时陷入困境，曾经的亿万富翁差点儿一贫如洗到要住父亲家的地下室。最终在朋友和投资人的帮助之下，在马斯克个人的执念坚持之下，两家公司同时起死回生。
对此时的SpaceX而言，载人登火好似天方夜谭，仿佛遥不可及。马斯克最早在2013年TED的一次访谈中公开展示了火箭回收复用和芯级并联的设想，当时迎来的不仅是掌声，也有嘲笑和不屑。毕竟有着航天飞机和N1火箭的反面典型在前面，重复使用的航天器无异于天方夜谭。
然而“重复使用”四个字，正是SpaceX创立20年来最大的梦想，笔者也认为是从根本上降低天地往返费用的终极解决办法，虽然不能说SpaceX的道路一定会最终成功，但是SpaceX却一直在这条道路上不断前行。
随后的故事就是凭借猎鹰9的疯狂迭代和回收复用日渐成熟，SpaceX在业界逐步崭露头角 | SpaceX
而载人火星任务的首次正式公开，要到整整14年后的2016年国际宇航大会上，此时猎鹰9已经成功回收，公司羽翼渐丰，马斯克在大会压轴演讲上首次公布了载人登火用运载火箭——行星际运输系统（Interplanetary Transport System，简称ITS）。但因发射规模过大（起飞重量上万吨），技术指标过高，导致后期设计方案一变再变，火箭规模一缩再缩。
2016年的火星大饼发布会，基本都是看完之后一笑而过，没人当真 | IAC
2016年的ITS，上万吨的起飞重量除了吓坏友商之外，没有人拿这件事当真 | SpaceX
2017年，该火箭改名为“大猎鹰火箭”（Big Rocket Rocket，简称BFR），规模缩水至如今的近地轨道运力百吨级，贮箱材料为碳纤维复合材料。2018年，日本富豪前泽友作斥巨资购买船票，并联合SpaceX进行了“绕月之旅”发布会。
2018年的绕月之旅发布会，右侧为日本富豪前泽友作 | SpaceX
当时的BFR，与今日版本迥然相异，由此可见迭代的频繁
发布会后仅5个月，SpaceX再次大刀阔斧的推翻火箭设计方案，将贮箱材料从高强度低密度的碳纤维复合材料变成目前火箭贮箱中少有应用的低成本商用级不锈钢，同时正式更名为“星舰”（Starship），这一名称沿用至今。
星舰改为不锈钢后的首次发布会，背景为首个全尺寸原型机MK-1 | SpaceX
仅仅一个月后，MK-1就炸上天了，SpaceX研发一直就是这样 | SpaceX
炸！炸！炸，炸出来SpaceX！
不锈钢方案敲定后，星舰研发正式驶入“快车道”。2019年7月，SpaceX开展了星舰原理样机“星跳者”（Starhopper）的首次试飞，飞行高度仅20米。自星跳者开始，SpaceX利用一贯的“快速迭代”和“以飞代试”模式，建造了大量星舰原型机，并开展各种试验。项目推进迅速，但也代价高昂，仅在10km亚轨道试飞阶段就遭遇重大挫折，4次试飞4次爆炸，直到第5台原型机SN-15才首次成功着陆。
星舰SN8落地时“计划外快速拆解” | SpaceX
先是2020年12月9日，星舰SN8在得克萨斯州进行了首次高空试飞。试飞中，SN8成功达到约12.5公里高度，但在落地瞬间发生爆炸。
星舰SN9炸在当场，星舰SN10在旁边瑟瑟发抖 | LabPadre
2021年2月2日，星舰SN9原型机试飞，同样达到了约10公里的高度，同样在着陆过程中出现问题，导致爆炸。
星舰SN10“神龙摆尾”成功落地，几分钟后原地爆炸 | NASASpaceflight
3月3日，星舰SN10再次试飞，这一回倒是顺利完成了垂直着陆，几分钟后却在一场爆炸中原地解体。
其他原因炸掉或报废的各类试验件、原型机更是数不胜数，甚至是完整的可发射星舰组合S20+B4，都因设计快速迭代而被直接废弃。
你没看错，高120米的完整火箭，因为迭代太快，直接报废
对于一般的航天公司而言，爆炸是要极力避免的，同时也不能公开的。但对SpaceX而言，爆炸已经成为他们生命的一部分，不只是星舰时期，猎鹰9时期也曾经有过大量“震惊全网”的爆炸，比如他们曾经这样失败过（2016年9月1日，Amos-6爆炸事故）
也曾经这样失败过（2015年7月，CRS-7解体事故）
SpaceX是个矛盾的集合体，他有着最多的爆炸记录，但又拥有者人类航天史上最可靠的火箭之一——猎鹰9号。
或许这才是这家公司之所以能够如此引人注目和备受推崇的原因，或许星舰只是和航天飞机一样，是另一个成功而又失败的伟大尝试。翻开网络上有关这家公司的新闻，从来都是极富争议的——鲜花和鸡蛋同飞，赞扬与批评同框。
星舰的未来，不断地试飞！
代价高昂的迭代研发虽然使星舰快速发展，但由于引入大量仍需验证的新技术，研发进度仍不断推迟。首飞也从2022年推迟至今，星舰的进度延宕不仅耽误了SpaceX自家星链的组网进度，也拖累了美国的“返月大业”。
星舰的终极目标——火星
可能正如马斯克那句话说的——“没有失败就没有创新，如果你没有失败过，那证明你还不够创新！”
根据SpaceX的一贯风格，这家公司绝不会止步于此次挫折，事前就已预料到首飞的巨大风险，而后续的试飞“星舰”已经在厂房内总装，马斯克透露会在几个月后进行下一次轨道试飞。
这种愈炸愈勇的风格或许正是SpaceX能在20年间迅速崛起的原因之一，同时也警示人们航天创新永远是机遇与风险并存。“星舰”的未来道阻且长，其激进的设计思路能否使其实现目标，让我们拭目以待。
作者：跆拳道大灰狼
编辑：Steed、Emeria
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