星艦，星際夢想實踐者

美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）研制的新型運載火箭“星艦”可謂2023年世界航天領(lǐng)域關(guān)注的焦點，更夸張地說，大概也算得上整個地球討論的熱點。

可能因為設計過于超前，一向自信的馬斯克對發(fā)射成功只抱有50%的期望，認為只要不在發(fā)射場爆炸，就可以視為成功。

此前，整裝待發(fā)的星艦曾在發(fā)射前40秒停止進程，兩天后的北京時間4月20日21時許，又一度暫停倒計時，但驚喜的是，沒過多久，星艦突然點火升空。

起初好似很順利，約3分鐘后，星艦姿態(tài)失穩(wěn)，最終發(fā)生爆炸。爆炸時，一級火箭“超重型”與星艦尚未分離，星艦也未能成功進入預定軌道。

▲星艦

其實，這次星艦發(fā)射并非完全失敗，正如馬斯克所說，他們從中獲益頗多。僅憑星艦沒有炸毀發(fā)射臺這一點，已經(jīng)很不錯了。

之所以給予星艦如此之高的容錯率，是因為其設計非常激進。星艦全箭直徑9米，高約120米，有40層樓高，比人類歷史上最強大的火箭土星5號更為龐大。

比起體量，發(fā)動機才是王者。星艦配備36臺海平面推力230噸的“猛禽”液氧甲烷發(fā)動機和3臺真空推力285噸的真空版“猛禽”發(fā)動機，起飛總推力達到了驚人的7590噸，是土星5號的2倍多，在兩級全回收狀態(tài)下的近地軌道運力不低于100噸。

半個世紀前，美蘇爭霸中，蘇聯(lián)曾提出了全流量分級燃燒循環(huán)發(fā)動機的概念，一旦實現(xiàn)，火箭運載能力將翻倍。遺憾的是，由于蘇聯(lián)在競賽中落后，代號為N-1的火箭沒能讓全流量分級燃燒成為現(xiàn)實，只是將更多的火箭發(fā)動機捆綁在一起，最后屢試屢敗。

推重比、紊流、共振等因素決定了運載火箭不能單純指望“大力出奇跡”，出于經(jīng)濟和技術(shù)考慮，星艦想依靠發(fā)動機數(shù)量取勝，但它努力吸取教訓，嘗試制成首款實用化的全流量分級燃燒循環(huán)發(fā)動機。

未經(jīng)驗證的新技術(shù)還有不少，對于這些前無古人的探索，首次發(fā)射的星艦甚至取消了此前原型機試飛成功的回收功能，以更專注地驗證上升階段各項指標，能夠取得一部分飛行數(shù)據(jù)，已經(jīng)算是成功了。

▲發(fā)射升空的星艦

那么，星艦為何如此激進？這要歸功于它未來的目標與使命，歸功于馬斯克及其團隊的野心與夢想。

霍金等一眾科學家曾指出，地球作為生命的搖籃、人類的家園，終將走向毀滅，并非永遠安寧，若要延續(xù)人類文明，只有盡快成為跨星際物種。

自1969年至1972年，“阿波羅計劃”實現(xiàn)多次載人登月，但政治意義的消解讓探索進程告一段落，半個世紀過去，NASA甚至丟失了土星5號運載火箭的設計圖紙，或者，只是為囊中羞澀找個借口。

作為地球唯一的衛(wèi)星，月球無疑是星際航行的跳板，假如在月球安營扎寨，除了必要的實驗任務外，基地還能提供中轉(zhuǎn)、補給、通信服務，重返月球的需要日益迫切。

如今，SpaceX已是NASA“阿爾忒彌斯”計劃的中標單位，星艦則是新一輪載人登月的飛船。

登月只是起步，星艦的設計直接對標火星。最佳的地火轉(zhuǎn)移窗口間隔26個月，以現(xiàn)有技術(shù)水平，每一次飛向火星的機會都彌足珍貴，星艦旨在運載更多物資，讓建設火星基地成為可能。

當然，僅是載人登火，就已十分困難，星艦正是要用龐大的體量，配備強勁的動力，來達成這一目標，至于大批量運送物資，屆時將提前發(fā)射推進艙段，通過軌道對接，以接力方式飛向火星。

▲星艦月球任務（概念圖）

按照SpaceX的計劃，一旦星艦定型，每年將生產(chǎn)100艘星艦，10年內(nèi)達到1000艘的規(guī)模，而這其中每一艘都能夠長期重復使用。

夸下海口，亦有底氣。短時間量產(chǎn)星艦，是符合現(xiàn)實的，主要因為星艦本身造價低廉。從外表就可看出，星艦外殼以不銹鋼為材料，打破了碳纖維、鈦合金高不可攀的地位，更顯著加快了生產(chǎn)速度。

火箭回收是SpaceX的看家本領(lǐng)，又讓本就低廉的造價進一步壓縮，再加上星艦以甲烷為燃料，基本可以視為天然氣，和液氫相比，真是太便宜了。

據(jù)說，未來發(fā)射星艦的最低成本，將控制在100萬美元內(nèi)，也就是說，每建設1公里地鐵，可以發(fā)射20次星艦。飛往火星，乃至遠達太陽系外的深空探索，都將變得容易。

即便不去火星，星艦都將帶來無比可觀的效益。例如，“星鏈”已有2000余顆衛(wèi)星在軌運行，其最終目標是1.2萬顆，余下二期工程準備依靠星艦的強大且經(jīng)濟的運輸方式，實現(xiàn)高效部署。

▲星艦火星任務（概念圖）

星艦還將改變運載火箭的定位，在人們的常規(guī)認識中，運載火箭及其搭載的宇宙飛船都是飛向太空的，星艦固然也能飛向太空，但星艦還能讓航天器變成一種普通交通工具。

近年發(fā)布的一則宣傳片展示了這種新型交通概念，旅客在紐約的站點檢票，由快船擺渡至“星港”搭乘星艦，星艦起飛后，劃過太空邊緣，用時39分鐘降落在上海。

目前，紐約至上海直飛航班需15個小時，星艦的39分鐘著實驚艷，同時也意味著，但凡建設有“星港”，地球上的城市之間可以在1小時內(nèi)抵達。

出門“坐火箭”將不再是一句玩笑，地球也將真正變成一個村。

除卻民用交通，美國軍隊早已蠢蠢欲動，據(jù)悉，星艦是“全球快速投送”項目的目標載具，1小時內(nèi)可將戰(zhàn)力投送至任意角落，其威脅也十分明顯。

此時此刻，人們對星艦褒貶不一，但值得肯定的是，星艦是人類執(zhí)著求索的標桿，如果地球終將毀滅，何必輕視或敵視諾亞方舟呢？

在和平的框架內(nèi)，放眼浩瀚的星際空間，還是要給星艦送去些鼓勵才對，祝下次成功吧。

（文內(nèi)圖片來自網(wǎng)絡）