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北京时间9月28日20:48，星舰从得克萨斯州星际基地升空，执行第14次飞行任务，这也是其首次尝试进入轨道。本次任务既是星舰首次轨道飞行，也是首次向轨道运送有效载荷——26颗星链V3卫星。

点火后，超级重型助推器启动全部33台猛禽3发动机，飞越墨西哥湾上空。在初始爬升阶段，助推器上的一台猛禽发动机提前关机。一级成功上升后，飞船完成热分离机动，由二级星舰启动全部6台猛禽发动机继续向太空飞行。

超级重型助推器随后执行定向翻转机动，并按计划重新点燃33台猛禽发动机中的31台，进行返回点火。本次返回点火被刻意设计为烧尽助推器主贮箱内的剩余液氧，以在将来的返场回收任务之前测试助推器性能的极限。此后，助推器按计划重新点燃13台发动机中的11台，执行着陆点火的高推力阶段，随后缩减至5台发动机进行弹道微调，并在溅落墨西哥湾前进一步缩减至3台。着陆点火关闭后，超级重型助推器的飞行终止系统被触发，对这套安全硬件进行了演示。

在星舰上升段燃烧过程中，一台猛禽真空发动机提前关机。但星舰仍通过让剩余5台发动机超计划时长工作，补偿推力损失，实现了预定的、被动安全的亚轨道弹道。

进入亚轨道弹道后，飞行控制团队评估了星舰各系统，确认后续燃烧所需的3台海平面猛禽发动机状态良好，于是批准进入轨道操作。星舰随后重新点燃一台海平面猛禽发动机，执行入轨点火，首次进入地球轨道。

经过短暂滑行，星舰部署了全部26颗星链V3卫星，并很快通过激光链路、地面站和星链用户终端与每颗卫星建立联系。这些卫星将进行在轨检查，随后抬升轨道，再开始为客户提供服务。

载荷部署完成后，星舰进入地球轨道滑行阶段。鉴于上升段出现的发动机问题，飞行控制团队出于充分谨慎，决定缩短在轨时间，随即执行星舰离轨，目标溅落点位于北太平洋。该区域是发射前预先协调的两个着陆区之一，已清空海上与空中交通。

星舰随后重新点燃一台海平面猛禽发动机，执行史上首次离轨点火。这一机动成功使飞行器脱离轨道，引导星舰穿越大气层再入，并下降至预定溅落点。

星舰的首次轨道飞行任务，以飞行器重新点燃全部3台海平面猛禽发动机、执行着陆点火与翻转机动并精准溅落在太平洋目标海域而告终。