SpaceX公司在8月6日首次將被稱為“星船”的飛船部分吊裝到了其“超重”助推火箭上面，形成了高約120米的全球最高火箭以來，該運(yùn)載系統(tǒng)合體正在接受各種測試，以便為下一步的首飛打下基礎(chǔ)。

　　“星船”運(yùn)載系統(tǒng)合體

　　箭指載人登陸火星

　　“星船”矗立在發(fā)射臺(tái)架上，火箭總高度更是達(dá)到了145米，確實(shí)讓人感到非常震撼。

　　火箭總高度達(dá)到145米

　　說起這枚全世界最高的火箭，最早可以追溯到2016年。那一年的9月27日，在墨西哥舉行的第67屆國際宇航大會(huì)上，馬斯克隆重介紹了其火星移民計(jì)劃所需要的星際運(yùn)輸系統(tǒng)（ITS）方案，宣稱利用ITS火箭可將一個(gè)人登陸火星的成本控制在20萬美元，并建立飛往火星的定期貨運(yùn)航班。

　　幻燈片中的這枚ITS火箭高度超過122米，直徑達(dá)12.2米，一級助推器安裝多達(dá)42臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，近地軌道運(yùn)載能力有300噸，可以攜帶多達(dá)100名人員以及上百噸貨物奔赴火星。為此，需要研制推力達(dá)3050kN的“猛禽”液氧甲烷火箭發(fā)動(dòng)機(jī)和直徑達(dá)12米的復(fù)合材料貯箱。

　　這是第一個(gè)由私人火箭公司提出的太空移民計(jì)劃。因?yàn)樵摲桨副葌鹘y(tǒng)方法便宜得多，所以該計(jì)劃也有著較高的可行性。

　　這個(gè)雄心勃勃的計(jì)劃公布之后，就在全球的工程師、科學(xué)家、太空愛好者和公眾中引起熱烈反響。

　　在接下來的2017年9月29日，澳大利亞阿德萊德舉辦的第68屆國際宇航大會(huì)上，馬斯克發(fā)表了主題為“成為星際物種”的演講，詳細(xì)介紹了其“重大升級”后的火星移民計(jì)劃。

　　馬斯克承諾會(huì)在2022年之前實(shí)現(xiàn)至少兩次貨船火星登陸，2024年實(shí)現(xiàn)貨運(yùn)+載人登陸。兩艘載人飛船將第一批人員送上火星，兩艘貨船負(fù)責(zé)運(yùn)送補(bǔ)給品，以此為基礎(chǔ)逐步建立火星移民地。最終，火星上會(huì)有100萬地球人，并建立起一座城市。

　　“星船”登陸火星想象圖

　　多次改進(jìn) 多次試驗(yàn)

　　相比于1年前的ITS方案，馬斯克在2017年展示的火箭明顯小了一號(hào)——一級發(fā)動(dòng)機(jī)減少到31臺(tái)，高度降低到118米，直徑也減小到9米，近地軌道運(yùn)載能力也降低到150噸。這枚巨型火箭也改名為大獵鷹火箭系統(tǒng)（BFR）。

　　直到那時(shí)，還是有很多人依然不相信馬斯克真會(huì)去研制這么大的一枚火箭，畢竟此前同等規(guī)模的火箭都是由政府主導(dǎo)研制的，耗資巨大且主要用于從事能產(chǎn)生巨大政治意義的航天任務(wù)，比如載人登月等。

　　在馬斯克提出BFR火箭方案15個(gè)月后，2018年11月20日，這位“硅谷鋼鐵俠”徹底變更方案重來，公布了“全不銹鋼版”箭船組合概念，最重要的變化就是箭體材質(zhì)由碳纖維復(fù)合材料全部改成不銹鋼合金。改變的原因，是從太空超低溫到重返大氣層的高溫狀態(tài)，全不銹鋼箭體的應(yīng)用強(qiáng)度與質(zhì)量比，要比碳纖維、鈦合金等航天材料表現(xiàn)更好，只是在常溫時(shí)不如后兩者。

　　“星船”與牛仔

　　在這之后，BFR火箭的研制速度加快。2019年1月，高39米，直徑9米，裝配3臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)的星船的原型機(jī)“跳蟲”建成。

　　2019年8月28日，“跳蟲”實(shí)現(xiàn)飛行時(shí)間57秒、飛行高度150米的最大尺度跳躍。2020年4月26日，改名后的原型星船SN4成功闖過超低溫壓力測試，成為首個(gè)通過低溫加壓測試的全尺寸原型星船。

　　2020年5月5日，原型星船SN4完成首次靜態(tài)點(diǎn)火測試。2020年8月5日，原型星船SN5完成了首個(gè)全尺寸星船主體的150米跳躍飛行測試。2021年5月6日，原型星船SN15點(diǎn)火上升至10公里高度并完成了一系列復(fù)雜動(dòng)作之后，重新啟動(dòng)兩臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，垂直降落在發(fā)射場中，成功回收。2021年7月26日，該公司生產(chǎn)的第100臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)下線。

　　尤其贏得眾人一致贊賞的是，其間，SpaceX公司盡管經(jīng)歷了許多次的失敗、爆炸，但他們從未氣餒，總是快速汲取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，迅速投入到下一臺(tái)原型機(jī)的改進(jìn)和試驗(yàn)中，一次又一次，永不停歇，直至取得最后的成功。

　　計(jì)劃20年建設(shè)火星大城市

　　此次星船和助推器的合體試驗(yàn)，再一次顯示了SpaceX公司的高效和務(wù)實(shí)。2021年8月2日，星船超級重型推進(jìn)器上的29臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)僅用了14小時(shí)就完成安裝。相比之前N1和土星5火箭動(dòng)輒就是數(shù)天，效率之高可見一斑。在星船轉(zhuǎn)運(yùn)之際，可以發(fā)現(xiàn)其身上的隔熱瓦還沒有全部貼滿。研制人員采取先轉(zhuǎn)運(yùn)再組裝，其間抽空貼隔熱瓦的策略，見縫插針，現(xiàn)場施工，用幾小時(shí)高空作業(yè)，把星船隔熱瓦全部安裝到位。

　　“星船”推進(jìn)器上安裝的29臺(tái)猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)

　　也是因?yàn)镾paceX公司具有如此不服輸?shù)木窈湍芰ΓA得了美國宇航局的認(rèn)可，在今年4月份贏得了總價(jià)29億美元合同，成為獨(dú)家登月艙研制方。“星船”最快于2024年開展一次驗(yàn)證任務(wù)，在“阿忒彌斯3”任務(wù)下送航天員登月。

　　馬斯克的終極目標(biāo)是在未來20年間，建設(shè)一個(gè)可以自給自足的火星大城市，為此需要每年制造100艘星艦，10年內(nèi)達(dá)到1000艘。這看起來天方夜譚式的目標(biāo)，在如此高效的組織和行動(dòng)面前，似乎變得離實(shí)現(xiàn)越來越近了。

　　文/于遠(yuǎn)航

　　本文轉(zhuǎn)自中國航天報(bào)