新规划的星舰和未来月球基地的概念图 | SpaceX
9月28日，对SpaceX公司和埃隆·马斯克（Elon Musk）来说，都是具有历史性含义的一天。
11年前的这一天，SpaceX的猎鹰1号第4次发射总算初次成功入轨，不只标志着私营商业公司越过了航天发射的门槛，也让濒临破产的SpaceX妙手回春；11年后的这一天，马斯克在美国得克萨斯州小村博卡奇卡举行发布会，背面的星舰原型机让他的太空殖民方案无比挨近实际。
依照马斯克的时刻表，星舰将比NASA官方研发的SLS火箭更早入轨，月球、火星和更悠远天体的探究，星舰将后发而先至。
拼装完结的星舰Mk1（左）和11年前SpaceX初次入轨的同款猎鹰1号火箭（右）。留意，这可是实拍的相片 | Space
星舰的由来
马斯克一向有着火星殖民的愿望，他创建SpaceX公司志在圆梦。尽管公司开展适当成功，在国际商业航天发射市场上占有了多半江山，但他从未忘掉火星才是终极目标。
2016年墨西哥瓜达拉哈拉举行的国际宇航大会上，他发布了行星际运输体系（ITS）的概念——这将是一种起飞分量高达一万吨级的超级火箭，假如成功的话，将使火星乃至更远的行星际殖民成为或许！
2016年的ITS，仅仅一个开端主意。到了2017年的国际宇航大会上，火箭改名为大猎鹰（BFR）火箭，高度直径体积和分量都大幅度下降，方案更为实际化。
从2016的ITS到2017的BFR，规划方案变得愈加实际了 | Everyday Astronaut
2018年9月，马斯克举行发布会，宣告日本巨贾前泽友作将付款乘坐BFR进行环月飞翔。此刻的BFR火箭又有了巨大的改变，马斯克其时表明这是终究规划方案。不过，马斯克的预言和时刻表一向不算数。
不久后，飞船规划又一次阅历了不小的改善——本来方案用碳纤维复合资料来制作的笔直起降测验飞翔器星虫（Starhopper），改用301不锈钢来制作，而轨迹发射体系也正式改名为星舰（Starship）。
2019年7月26日，星虫实验飞翔器进行了150米高度笔直起落试飞，这也是星虫的最终一次试飞。马斯克其时表明不久后将举行发布会，发布星舰的最新动向。
笔直起降测验飞翔器星虫，完结了150米高度的飞翔实验 | Space
这便是9月28日，博卡奇卡发布会的由来。
星舰的最新动向
在这场发布会上，马斯克透露了星舰运输体系的最新规划方案。
星舰运输体系将分为两个部分：起飞级超重（SuperHeavy）和上面级星舰（Starship）。星舰Mk1已在博卡奇卡建成，Mk2则在美国佛罗里达州卡纳维拉尔角邻近的另一处工地制作，它们都是榜首阶段的实验飞翔器。这些前期的原型星舰将用于中高空亚轨迹飞翔，随后SpaceX还将制作Mk3、Mk4和Mk5，其间一些将用于发射入轨！
依据发布会上的最新消息，上面级星舰长度约50米，直径9米。它只要两个大型操控翼面和两个较小的操控前翼，外形进步一步向传统空天飞翔器挨近，再入大气层的方法也更挨近航天飞机，而不是前期的ITS/BFR体系。
星舰上面级的最新规划方案 | SpaceX
上面级星舰能够带着1200吨的液氧甲烷推进剂，尽管马斯克的幻灯片上还写着干重85吨，不过他很快口头纠正了这个过错，表明85吨空重仅仅他的期望值。现在的星舰原型，空重挨近200吨，未来将减重到120吨。
马斯克提到了星舰的功用目标：星舰体系的超重助推器有6条着陆腿，加上着陆腿内的猛禽发动机，超重助推器将装有最多37台猛禽发动机，起飞推力约7500吨！整个星舰体系起飞分量约5000吨，这将是人类有史以来最大的航天运载器。
超重助推器的最新规划方案，请留意尾部的37台猛禽发动机 | SpaceX
二级彻底重复运用的星舰，将具有将150吨重的载荷送入地球轨迹的才干，而下行货运才干为50吨。这意味着，之前有人恶作剧说，星舰能把哈勃空间望远镜抓回地球来，或许真不是恶作剧的！
他还进一步指出，最早的星舰运力只要约100吨，随后会尽力进步到150吨。毋庸置疑，星舰体系在未来要完成这样的功用跃升，不只需求SpaceX的工程师支付艰苦卓绝的尽力，从时刻上看也仍是很悠远的作业。
在星舰进一步减重之前，马斯克提过的30吨GTO轨迹运力目标，现在的星舰仍无能为力。好在现在也没什么30吨的大型静地轨迹卫星要发射，前期的星舰用于发射6、7吨重的静地轨迹卫星彻底不成问题。
至于更悠远的月球和火星发射，就要运用太空加注燃料的技能了。马斯克表明，星舰对接要比现在龙飞船对接国际空间站更简略，不过超大规划的超低温推进剂在轨搬运，难度可不小，仍是不得不为老马捏一把汗。
前往月球和火星的话，星舰需求在轨迹上加注燃料 | SpaceX
不锈钢箭
马斯克还再次解说了引人注目的不锈钢结构问题。
星虫、实验版星舰和轨迹发射的星舰，都运用301不锈钢制作。依照知识，钢要比铝合金重得多，更不要说跟碳纤维资料相比了。不过，依照马斯克的说法，运用密度更大的不锈钢来制作星舰，反倒能够减轻结构分量。
星舰Mk1通体用不锈钢打造，在阳光下显得亮闪闪的 | Austin Barnard
马斯克在发布会上解说了原因。
首要，低温下不锈钢的强度会进步到本来的简直两倍，缓解了不锈钢密度大的问题。
其次，星舰的热防护方法回归到了航天飞机式的防热瓦规划，只不过选用的是新一代的TOFROC防热资料。不锈钢熔点约1500度，要比铝合金约400度高得多。这样一来，星舰的背风面乃至无需专门的防热处理，而在顶风面，因为不锈钢熔点高，也能够运用更薄的防热瓦。相比之下，整个星舰的结构反倒比运用铝合金更为简便。
此外，不锈钢资料每吨才2500美元，而碳纤维每吨高达13万美元，约50倍的收购本钱距离意味着，运用不锈钢造星舰，能够大大节约制作本钱。
最终，不锈钢资料易于焊接加工，而猎鹰9号运用的铝锂合金或是更先进的碳纤维就太娇贵了。它们强度确实很高，可假如坏在了火星上，你要怎样修它呢？火星开辟阶段运用这些娇贵的资料，真实不太实际。
星舰上面级的热防护，回归到了航天飞机式的防热瓦规划 | SpaceX
马斯克的张狂节点
星舰体系作为SpaceX公司研发的、人类历史上最强壮的航天运载器体系，其先进性、规划和杂乱程度都是空前的。依照常理，这样的大项目不只花钱多，更是要仔细研讨、厚实预研和长时刻研发，才干确保项目的圆满成功，但这一传统思路受到了马斯克的应战。
马斯克的星舰研发大计，假如从2016年的ITS算起，那规划真可谓朝令夕改，让人看得目不暇接了——光是姓名就换了好几次，规划和方案也都屡次推倒重来。假如说传统火箭开发是瀑布开发形式，那么星舰的研发现已运用快速迭代开发形式了。星舰研发起步阶段，并没有登高望远一目了然的顶层规划，而是轻松上阵先完成部分功用，快速迭代试错逐步完善星舰的规划方案和工程完成。
举例来说。直到2018年10月，也便是为前泽友作环月飞翔的发布会开完、马斯克金口玉言规划冻住之后，星舰体系才确认改用不锈钢资料。临阵推翻规划改用全新资料，这在传统火箭研发中是从未有过的张狂行为。
星舰体系的巨细比照图，从左往右分别是：人、星虫实验机、千年隼号飞船（咦？！）、星舰Mk1和星舰发射体系 | SpaceX
马斯克毫不讳言星舰快速迭代的研发形式，以及他对研发进展的寻求。在博卡奇卡发布会上，他清晰表明：“假如时刻表太久远，那必定错了；假如（时刻表）很紧，那就对了。”换句话说，他以为妄谈久远大计仅仅凭空捏造。星舰的研发也有用遵循了这一政策，其研发进展时刻表让人横眉结舌！
星舰Mk1和Mk2运用钢板拼接而成，将在未来1到2个月内进行20公里高度的试飞。星舰Mk3将在1个月后开端制作，运用卷制钢环作为箭体，这样无需将钢板焊接为钢环，制作箭体时只需求在一圈圈钢环之间进行单缝焊接，不只箭体将更薄更轻，并且将极大地进步制作速度。马斯克表明，Mk3号星舰将在3个月内造出来，Mk4和Mk5需求4个月。他期望在半年内能够运用Mk4或Mk5号星舰完成发射入轨！
你没看错，在马斯克的时刻线里，半年内星舰就将进行初次轨迹飞翔！
2019年版星舰飞船的发射模仿动画 | SpaceX
马斯克时刻表一向不靠谱，比方星虫首飞和150米高度悬停飞翔，都推延了一两个月才得以进行。可是，关于马斯克的这个张狂方案，即便马斯克时刻×2，也是极为了不得的成果。
假如这种起飞分量5000吨、起飞推力是土星五号火箭两倍多的星舰体系，真的能够在2020年发射入轨，它将成为土星五号火箭1973年退役后，美国第二种百吨级运力的空间运输体系。
比照下，现已花了180亿美元，2020财年预算还要再花25.86亿美元的SLS火箭，即便波音声称加班加点赶进展，2020年末能不能发射仍然是未知数，简直一切风闻都指向SLS火箭2021年才干首飞。
假如星舰在2020年首飞成功的话，波音不知道还有什么脸面持续研发SLS火箭。
大航天年代
这次发布会的前一天，即9月27日，NASA局长吉姆 布里登斯廷（Jim Bridenstine）推特发文宛转表明了不满。他以为，SpaceX高调研发星舰有些游手好闲。SpaceX拿到了NASA的合同研发载人龙飞船，成果进展推延好几年了，他敦促SpaceX公司拿了纳税人的钱，要好好干活，赶忙交工。
NASA局长对SpaceX高调研发星舰的表态 | 推特截图
布里登斯廷的表态，得到了咱们的积极吐槽。哈佛大学教授麦克道尔的吐槽就很有代表性。他指出，忧虑SpaceX最好的工程师去搞星舰而不是载人龙，是能够了解的。换句话说，研发载人龙飞船缺少应战性和作业热情，给你干活慢是因为你太low。
作为第三方的麦克道尔能够百无禁忌，作为当事人的马斯克在发布会上仍是做了解说。他表明SpaceX公司大部分资源投入在猎鹰火箭和龙飞船上，星舰只投入了大约5%，并没有因私忘公。
网友吐槽，局长大人是不是忘了NASA自家研发的SLS大火箭了？
事实上，作为航天爱好者，我觉得哪怕SpaceX公司为星舰投入更多资源，也是理所应当的。Mk1和Mk2号仅仅榜首批原型，后续跟着箭体制作工艺的改善，从Mk3开端，星舰的制作速度会明显加速。这时候，猛禽发动机的产能就成了要害限制性要素，不投入资源处理能行么？
Mk1和Mk2都只要3台猛禽发动机，Mk3开端将增加到6台发动机。而现在猛禽发动机产能是8到10天一台，光是预备Mk3和Mk4的12台发动机就需求三四个月。至于榜首级的超重助推器，少则24台发动机，也或许是31台发动机，最多能够装37台发动机。光是一枚榜首级的发动机，就需求造多久？
好消息是，马斯克表明，下一年榜首季度猛禽发动机有望完成日产一台的产能，发动机产能瓶颈的处理，将为星舰的出产铺平道路。
依照现在的规划，星舰底部将装置6台猛禽火箭发动机 | SpaceX
马斯克表明，因为无需制作新的超重一级和星舰二级，理论上超重助推器每天能够发射20次，星舰也能够飞4次，也便是说每天能进行至少3次发射。
彻底可重复运用的星舰，带来的发射运力是史无前例的。每天3次发射意味着每年1000次发射，即每年能向地球轨迹上运送15万吨物资。考虑到现在全国际每年入轨质量不过是2、300吨，星舰理论上带来的发射才干太惊人了。
到时布里登斯廷局长也不必烦心美国人上太空的问题了，乃至月球门户站也能够用星舰全体运曩昔，月球着陆器和月球基地相同简略廉价瓜熟蒂落。
星舰和未来人类火星殖民地的概念图 | SpaceX
当然，马斯克宣扬的这串数据仅仅最理想的理论计算，实际国际暂时找不到那么多需求发射入轨的载荷物资，但星舰无比强壮的发射才干带来了无限的想象空间。
假如星舰能在未来数年内成为实际，并开端验证它的复用才干，无论是进行近地轨迹工业化，仍是树立月球行进基地，开端建造火星殖民地，乃至于更悠远的深空探究，都不再是遥不行及的愿望。
星舰的终究目标，是要载100人打开长时刻的星际飞行 | SpaceX
马斯克还在发布会上展现了月球基地，火星殖民地以及星舰飞近土星光环的画面，等待这些场景能在咱们有生之年里成为实际！
作者：Lsquirrel
修改：Steed
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