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SpaceX 首席执行官埃隆·马斯克 (Elon Musk) 表示,该公司最终可能会开发出下一代星际飞船火箭的一次性版本。

Starship 雄心勃勃。 甚至在考虑对整个系统至关重要的轨道推进剂补充和完全、快速可重复使用的未经证实的概念之前,Starship 就是一头野兽。 火箭高 120 米(约 390 英尺),理论上能够在海平面产生高达 7590 吨(约 16.7 百万磅力)的推力。 它比历史上任何其他运载火箭都更大、更高、更重、更强大。 33 台 Raptor 2 发动机为 Starship 的超重型助推器提供动力——也比任何其他火箭都多。

SpaceX 表示,经过优化后,Starship 可以向低地球轨道发射重达 150 吨(330,000 磅)的重物,同时仍能回收轨道飞船和亚轨道助推器以供重复使用。 首席执行官埃隆马斯克表示,星际飞船的再利用最终将需要数小时,每艘飞船和助推器每天可以进行多次飞行,并将每次发射的边际成本降至仅几百万美元。

相比之下,SpaceX 的主力猎鹰 9 号火箭使用更简单的 Merlin 1D 发动机,Starship 的 39 个猛禽火箭只有 10 个这样的发动机,在升空时产生的推力大约低 10 倍,并且可以在扩展其上级的同时向轨道发射大约 11% 的有效载荷. 即便如此,马斯克在 2020 年年中报告说,猎鹰 9 号发射的边际成本为 1500 万美元——低得令人印象深刻,但仍然生动地展示了星际飞船必须走多远。

Starship 的轨道上级大致相当于一枚完整的两级猎鹰 9 号火箭(而且比它重得多,功率也大得多)。 (BocaChicaGal/理查德角)

仅仅确保星际飞船能够到达轨道就是一项重大挑战。 事后成功回收 Starship 和 Super Heavy 可能是一个更大的挑战,并且在火箭能够始终如一地进入轨道之前无法得到充分展示。 SpaceX 在能够从轨道发射中持续回收飞船和助推器之前,将无法重复使用星际飞船。 并且不能保证早期原型即使被回收也能重复使用。

在证明可重用性之前,每个“星舰上级”在功能上都是可消耗的,无论是否 埃隆·马斯克希望它成为. 马斯克可能意味着 SpaceX 可能会或可能不会决定开发为消耗性任务定制的星际飞船上层级。 这样的阶段可能会采用 Starship,移除所有无关的东西,并尽可能减少它的质量。 马斯克提出 之前有类似的东西,指出 SpaceX 可以开发“没有隔热罩或鳍/腿”的“轻型”星际飞船版本,用于消耗性行星际发射。

虽然 SpaceX 比以往任何时候都更接近,但它仍然从未尝试过轨道星际飞船发射或重复使用星际飞船。 (太空探索技术公司)

更相反的是,SpaceX 的 Starbase 工厂已经在建造多艘有意消耗的星际飞船。 26号船 Ship 27 没有热保护功能,没有隔热瓦片,也不会安装襟翼,因此无法回收或重复使用。 更有可能的是,它们将用于测试其他关键的星际飞船技术,如轨道再填充和低温流体管理。

与此同时,SpaceX 价值数十亿美元的使用星际飞船将 NASA 宇航员送回月球的合同围绕着一种仓库船变体展开,该变体将在轨道上储存推进剂并且无法返回地球。 最初的几个星舰登月器在功能上也可能是消耗品,并且每个只能用于一名宇航员着陆。 简而言之,SpaceX 已经制定了广泛的计划来建造完全可消耗或只能在轨道上重复使用的 Starship 变体。

SpaceX 的 NASA 登月合同所需的 Starship 变体。

一次性星舰

2023 年初,SpaceX 更新了其网站的 Starship 部分,透露火箭的一次性版本将能够在一次发射中向低地球轨道发射高达 250 公吨(约 550,000 磅)的重量。 土星五号是下一个最强大的一次性火箭,可以向近地轨道发射重达 118 吨(约 260,000 磅)的火箭,耗资 1-20 亿美元 每次发射. SpaceX 公开宣传 Starship 的消耗性性能毫不奇怪地证实该公司正在考虑其新发射系统将提供的所有功能。

Starship 的消耗性能力非常重要。 国际空间站经过数十次发射逐块建造,重约 420 吨(约 925,000 磅)。 两艘消耗性星际飞船可以向近地轨道发射更多可用质量——如果 SpaceX 能够使星际飞船发射频繁且例行的话,那将是真正的革命。

伊隆·马斯克戏弄 SpaceX 可重复使用星际飞船火箭的一次性版本

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