“除非任务数据分析后发现新的问题,否则SpaceX将在下一次飞行中尝试用发射塔捕获星舰。”马斯克在X平台上的这句话,让刚刚完成的第13次星舰飞行测试直接拐入了下一章。

当地时间周五,高约124米的星舰组合体从得州星舰基地升空,助推器底部的33台猛禽发动机推动火箭跨过墨西哥湾,星舰上面级随后分离、一路飞越加勒比海、大西洋和南非上空。这次飞行在返回阶段交出了一份近乎完美的答卷:飞船以完整姿态落入印度洋预定海域,缓缓倾倒后漂浮在澳大利亚西部附近的偏远海面上。

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与以往几次海上溅落后飞船剧烈燃烧不同,这次星舰的状态让工程师第一次得以用无人机近距离检视隔热层。覆盖在不锈钢机身表面的1.8万多块陶瓷隔热瓦,承受了高达1430摄氏度的再入高温,从回传画面看,几乎完好无损。SpaceX通信经理丹·霍特在直播中说:“这是我们第一次让一艘完整的星舰漂浮在海面上。对于那些试图获取隔热罩数据的团队来说,这简直是梦寐以求的场景。”

能够把整艘星舰完整回收至海面,不仅验证了隔热层在更高气动压力下的生存能力,也让团队有机会将飞船拖回岸边,预计运往澳大利亚进行更深入的结构检查。霍特补充道:“这艘飞船经历的负荷比以往更大,但最终依然完整地漂浮在海面上。”他还特别提到,通过Starlink卫星网络,SpaceX在飞船落水后仍能持续收到机载信号,摄像头画面中6台猛禽发动机外观并无明显受损迹象。

在星舰保持形体完整的同时,这次任务还完成了两个关键动作:首次部署了20颗升级版Starlink V3卫星,并在滑行段结束后重新点燃一台猛禽发动机,持续工作约14秒。SpaceX将这次太空再点火称为“未来轨道飞行任务所需的核心能力”。新的V3卫星吞吐能力和供电性能显著提升,体积和重量超过V2,因此无法使用猎鹰9号发射。星舰利用类似“PEZ糖果盒”的释放机构,通过飞船侧面狭长开口将扁平卫星逐一推出,地面团队随后通过无线电和激光链路与全部卫星建立联系并下载了遥测数据——这也是Starlink V3卫星首次在太空环境中运行的实际数据。

然而,近乎完美的星舰上面级表现,并不能掩盖超重型助推器的再次折戟。按照计划,助推器应在消耗掉大部分推进剂后与星舰分离,随后在得州近海重新点火实施着陆制动,模拟未来返回发射场回收的飞行过程。但部分猛禽发动机未能成功重新启动,导致助推器以高速撞击墨西哥湾海面。SpaceX在官网更新中坦承:“助推器首次以V3构型完成了全部33台发动机参与的大推力返航点火,但燃烧提前结束。随后尝试重新点火执行着陆制动,部分发动机成功启动,但最终仍以高速撞击海面。”

这已经是助推器回收连续第二次出问题。今年5月的上一轮试飞中,SpaceX同样在助推器回收阶段遇到麻烦。虽然相比那次测试有了一定进步,但V3版本超重型助推器的回收技术仍未打通。此前,V2版本助推器已经成功完成两次回收和重复使用,转入V3构型后,回收链条又变得脆弱起来。

一边是星舰隔热罩近乎完美、首次收获完整返回的飞船,另一边是助推器回收连续失利,SpaceX在星舰项目上呈现出的这种“半程成功”状态,恰好把问题聚焦到了接下来的关键一跃:让星舰本身也能像助推器一样被发射塔机械臂捕获回收。

马斯克在飞行后迅速确定了下一步方向:下一次任务可能会让星舰进入更远的轨道,甚至直接进入近地轨道,随后返回发射场,由发射塔上的机械臂在飞船减速悬停时完成空中捕获。此前SpaceX已多次用发射塔机械臂成功回收超重型助推器,但星舰上面级的回收要复杂得多。星舰需要从轨道速度经历再入大气层的高温烧蚀,然后在最后阶段调整姿态、减速悬停,对准发射塔的捕获机构。稍有偏差,不仅飞船报废,发射塔也可能受损。

隔热层耐久性一直是星舰项目最难攻克的技术挑战之一。SpaceX希望星舰未来实现快速周转,最终达到每天执行多次飞行任务的目标,这就要求隔热瓦能够承受发射和再入过程中的剧烈振动与极端高温,而不是每次飞行后都需要更换或大规模维修。这一次完整溅落,意味着团队首次拿到了经受真实再入环境考验后结构完整的隔热罩实物。霍特说:“这对于改进隔热层以及整艘飞船来说都至关重要。最令人振奋的是,现在看到的隔热层几乎完好无损。”

由此也就引出正反两面判断。乐观一方认为,星舰上面级成功跨越了再入存活这一最大技术鸿沟,完整的回收数据以及即将运回岸边的飞船实物,将为隔热罩迭代提供前所未有的支撑,加上发动机太空再点火验证,距离轨道飞行和回收只差最后一步。悲观一方则指出,助推器回收作为重复使用链条中最先需要解决的部分,在V3构型上连续两次失败,说明系统在升级后仍有未知的工程设计鸿沟;而星舰本身的捕获回收从未尝试过,风险量级远高于助推器回收,一旦出现意外,很可能拖慢整个项目节奏。

这两种判断在SpaceX内部其实也有映射。星舰飞行可靠性总监莎娜·迪兹在任务后表示:“本次任务成功获取了猛禽发动机离轨点火演示的重要数据,也完成了新一代Starlink卫星的首次飞行测试。我认为,我们已经准备好正式开启轨道载荷运输时代。”她把重心放在成果转化上,认为星舰已具备将真实载荷送入轨道的基础。然而,从马斯克“除非任务数据分析后发现新的问题”的措辞来看,他自己也清楚,试验飞行中每一次接近完美的表现,都可能在数据回放里暴露出尚未被肉眼发现的隐患。

对于NASA来说,星舰进入轨道的含义更加具体:那将意味着可以开展轨道加注燃料技术演示,这是未来执行月球及更远深空任务的关键技术。NASA正与SpaceX和蓝色起源合作,研发适用于“阿耳忒弥斯”登月计划的载人版星舰和“蓝月”登月器。局长贾里德·艾萨克曼在X平台表示:“期待从这次任务中获得更多成果。星舰投入使用后,其能力将彻底改变航天领域,其中最重要的一点,就是确保人类永久守住月球。”他的表态虽然没有直接评论回收技术,但轨道加注燃料需要两艘星舰同时发射并在轨道上交会对接,这反过来要求星舰和助推器都能快速重复使用,并依托多个发射场高频执行任务。目前SpaceX在得州有一座投入使用的星舰发射台,第二座正在升级改造,同时在佛罗里达州肯尼迪航天中心和卡纳维拉尔角太空军基地建设两座新的发射设施,布局显然已经在为高频发射做准备。

回到第13次试飞本身,20颗Starlink V3卫星沿着亚轨道轨迹飞行,不到一小时后便重新进入大气层烧毁,但它们短暂的在轨时间已经为数小时后的数据分析留下了关键遥测数据。这次飞行也让SpaceX首次在真实任务剖面中完成了一级和二级分离后的完整流程:助推器返航点火、星舰部署载荷、发动机离轨再点火、再入、溅落。除了助推器软着陆失败,其他环节都以超出预期的完成度实现。

这也使得马斯克所说的“用发射塔捕获星舰”从愿景进入倒计时。如果下一次飞行数据分析确认没有新增障碍,SpaceX就将尝试让星舰从轨道返回后,直接悬停在发射塔旁,让机械臂在半空中把它接住。这个动作一旦成功,星舰的可重复使用闭环将正式形成,困扰项目多年的回收难题将迎来节点性突破;但如果在尝试中出现闪失,则可能暴露出更底层的气动控制或结构问题。对SpaceX来说,每一次飞行都是在全系统极限测试中寻找下一个裂缝,然后在下一次修补。这次是隔热罩,下次可能是捕获机构,而再下一次,或许才是真正把载荷送入轨道的那一刻。