SpaceX星艦

可重複使用的超重型運載火箭

SpaceX星艦(英語:SpaceX Starship)是由SpaceX推出的下一代发射载具,这一概念于2017年9月由伊隆·马斯克正式公布。星舰预计将代替猎鹰9号猎鹰重型运载火箭以及天龍號太空船等载具执行地球轨道上的任务。除了地球轨道,星舰在轨道上加注燃料后,也可以完成地月转移以及直击火星的任务。[8]

星艦
SpaceX Starship SN8 launch as viewed from South Padre Island.jpg
星船SN8测试
用途
制造商SpaceX
制造国家 美國
外型及质量参数
高度120米(390英尺)[1]
直径9米(30英尺)
质量5,000,000公斤(11,000,000英磅) (满载情况下)[2]
级数2
酬載量
LEO(98°,SSO)有效载荷
质量> 100,000公斤(220,000英磅)[3]
GTO有效载荷
质量21,000公斤(46,000英磅)[3]
至基于在轨加注后,任意地点有效载荷
质量> 100公噸(98長噸)[3]
相关火箭
本系列
相似型号
发射历史
现状正在研制中
发射场
发射日期计划中:2021年
第一级 – Super Heavy
高度69米(226英尺)
直径9米(30英尺)
空重230,000公斤(510,000英磅) (估计)[2]
总重3,530,000公斤(7,780,000英磅) [2][5]
燃料重量3,300,000公斤(7,300,000英磅)
发动机29→33台 猛禽火箭发动机[6]
单发推力65,000千牛頓(15,000,000英磅力)[7]
比冲330秒(7,200英里每小時;3.2公里每秒)[8]
推进时间169秒
燃料过冷液态甲烷 / 液氧
第二级 – Starship
高度50米(160英尺)
直径9米(30英尺)
空重120,000公斤(260,000英磅)[2]
总重1,320,000公斤(2,910,000英磅)[2][5]
燃料重量1,200,000公斤(2,600,000英磅)
发动机6台 猛禽火箭发动机
单发推力12,000千牛頓(2,700,000英磅力)
比冲380秒(3.7公里每秒) (真空)[9]
推进时间352秒
燃料过冷液态甲烷 / 液氧

SpaceX在2012年左右开始开发火星殖民系統(MCT,即星舰前身),火箭使用的猛禽火箭发动机则在2016年开始测试。SpaceX在2018年3月开始制造BFR的首个火箭原型,随后伊隆·马斯克在一场发布会上宣佈了BFR的後續計劃。在发布会上马斯克重新命名了BFR,他将第一级助推器稱為超重型推进器(Super Heavy)[10],将第二级飞船稱為星艦(Starship)。SpaceX同时表示其最初期望是在2022年发射货运飞船去火星,然后在2024年执行载人计划。[11]整个计划包含了可重复使用的运载火箭以及用于支持火箭快速发射、复用的地面基础设施,SpaceX还会研发可以在近地轨道进行在轨加注燃料的技术。作为超重型运载火箭,星舰的近地轨道运力将不低于200公噸(200長噸)

这一概念名称的演变顺序为:超重型运载火箭概念(BFR)2005年→火星殖民运输器(MCT)2013年行星际运输系统(ITS)2016年→大猎鹰火箭(BFR)2017年→星舰(Starship)2018年

如今,SpaceX正在采用不锈钢来建造用于测试的一系列星舰原型,因为不锈钢的廉价与加工的便捷性,原型的建造变得十分迅速。SpaceX希望为原型搭建专门的生产流水线,这使得SpaceX可以在更高的频率下进行火箭测试并快速地从中发现问题,之后SpaceX就可以针对该问题迅速地做出改进。

名称演变编辑

早在2005年,SpaceX就将“BFR”作为计划中超重型火箭的名称,并称“BFR”的性能会“远远地超过Falcon系列火箭”。[12][13]其目标为100(220,000)轨道运力。从2013年年中开始,SpaceX将整个任务和火箭统称为火星殖民运输器。[14]当2016年9月12米直径设计亮相时,SpaceX就将整个系统称为行星际运输系统(ITS),并将运载火箭本身称为ITS运载火箭。

2017年9月,SpaceX公布了9米直径的新设计,该火箭改名为“BFR”。[15][16][17]伊隆·马斯克在发布会上说“我们正在寻找正式的名称,但代称目前是BFR。”[18]SpaceX总裁格温·肖特维尔随后表示BFR的全称是“Big Falcon Rocket”。[19]

然而,伊隆·马斯克过去曾解释说,关于BFR的命名,他是从游戏《毁灭战士》中的BFG武器中汲取的灵感。[20]因为BFG武器在《毁灭战士3》中的名称是Big Fucking Gun,所以BFR偶尔也被媒体称为“Big Fucking Rocket”。

火箭的第二级是一艘可独立飞行的宇宙飞船,2017 - 2018年间,第二级被称为“BFS”(Big Falcon Ship)。[21][22][23]第一级助推器被称为“BFB”(Big Falcon Booster)。[24][25][26]

2018年11月,在一场发布会上,第二级宇宙飞船改名为“星舰(Starship)”,第一级助推器被命名为“超级重型Superheavy)”,而整个火箭的名字也为星舰[27][28][29]

发展历史编辑

开端编辑

SpaceX在2012年便开始开发ITS。同年3月份,新闻报道声称猛禽火箭发动机上面级已经开始研发,但当时SpaceX没有公布任何细节。[30]2012年10月,马斯克公开表示他制定了第二个可重复使用火箭系统的计划,该系统的运载能力将远远超过猎鹰9号运载火箭与猎鹰重型运载火箭,届时SpaceX将花费数十亿美元进行新火箭的开发。[31]但他表示,SpaceX在2013年之前不会公开谈论有关它的信息。[32][33]

2013年6月,马斯克表示他打算在“火星殖民运输器”定期飞行之前推迟对SpaceX的首次公开募股[34][35]

2014年8月,有媒体消息人士推测,SpaceX超重型运载火箭的最早试飞最早可能会在2020年进行,以便在太空轨道飞行条件下对发动机进行全面测试。[36][37]

2015年初,马斯克表示他希望在2015年底发布有关火星殖民运输系统“全新架构”的细节。马斯克的这些计划最终因为一次SpaceX的发射意外被推迟,[38][39][40][41][42]而SpaceX公司直到2015年十二月下旬才恢复发射[43]

2016年9月,马斯克公布了一项SpaceX的设计概念,该概念为一款直径12米(39英尺)的大型运输火箭:ITS运载火箭。ITS运载火箭将会专门用于行星际运输。[44][45]同时马斯克还讨论了SpaceX火星运输任务的整体细节。这其中包括ITS运载火箭的一部分数据(核心直径,火箭结构材料,发动机的数量和类型,推力,货物和乘客有效载荷能力),在轨推进剂 - 油轮补充装置,运输所需的大概时间和火星侧与地球侧基础设施的一部分。为了完成火星运输任务,SpaceX需要建造一组共三架飞行器。

构成2016 ITS运载火箭概念的三种不同的火箭是:[46][47]

ITS助推器,运载火箭的第一级

ITS宇宙飞船,一个用于长期居住/载货的太空飞船,作为火箭的第二级

ITS油轮,另一个第二级,设计用于携带更多推进剂,为太空中的其他ITS火箭加油

该演讲也提出了更大的愿景,希望其他感兴趣的各方(无论是公司,个人还是政府)能够利用SpaceX所希望建立的,新的,成本低得多的运输基础设施,以便在火星上实现可持续的人类文明。[48][49][50]

2017年7月,马斯克表示ITS的设计已经“改进了很多”。改进后的设计使该系统对大量的地球轨道和顺式发射更为有利,这样系统可以通过近地空间区域的航天经济活动来收回成本。[51]

揭幕编辑

2017年9月,在国际宇航大会第68届大会上,SpaceX公布了最新的火箭设计。马斯克在大会上说:“我们正在寻找正式的名称,但目前代称是BFR。”[52],采用甲烷分级燃烧火箭发动机技术,最初会用于地球轨道和地月飞行环境,将来也可用于飞往火星的任务。[53][54]

SpaceX于2017年修订的设计是一种直径为9米(30英尺)的碳复合材料技术火箭,它的后端包括一个小三角翼,其中一个是用于控制俯仰和滚转的分瓣。其三角翼和分裂襟翼能够扩大飞行包线,以使飞船能够在各种大气密度(无,薄或重的大气层)中降落,并可供各种有效载荷(小型,重型或无载荷)放置在飞船的鼻锥裏。[55][56]该火箭的第二级有三种版本:BFS货运,BFS油轮和BFS载人。货物版本将用于发射卫星到低地球轨道 - 提供“比以前更为量大的撒土豆行为”[55] - 还能运输货物到达月球和火星。在高椭圆形地球轨道上重新加油后,宇宙飞船的设计将使其能够一次性登陆月球并返回地球而无需再次加油。[57][56]

此外,BFR系统在理论上被证明能够以快速地对地的方式运载乘客或货物,并在90分钟内将其有效载荷运送到地球上的任何地方。[55]

截至2017年9月,猛禽火箭发动机已经过42次主发动机测试,共计有1200秒的测试点火时间。测试发动机在 20MPa(200bar; 2,900psi)压力下运行,而飞行发动机的室压目标则是25 MPa(250 bar; 3,600 psi),SpaceX预计在后续迭代中让发动机达到30 MPa的室压(300 bar; 4,400 psi)。[56]

2017年11月,SpaceX总裁兼首席运营官Gwynne Shotwell表示,大约一半的BFR开发工作都集中在猛禽火箭发动机上。[58]

2017年SpaceX的目标是在2022年将前两个货运载荷送到火星,[59]这两个货运载荷的目标是“确认水资源并识别危险”,同时为未来的航班安装“电力,采矿和生命支持基础设施”。其次是2024年的四艘船,包括两艘载有人员的BFR太空船与两艘装有货物的船,两艘货运飞船将带去额外的设备和用品,其目的是在火星建立推进剂生产厂。[56]

到2018年初,SpaceX已在洛杉矶港开始建造一座新的永久性生产设施,用于制造其直径9米的碳纤维复合材料箭体。2018年3月,第一艘船的制造工作正在港口的一个临时设施中进行,[60]而第一次亚轨道试飞计划将不早于2019年。[60][61]该公司继续公开表明其最初的理想目标是在2022年就能执行BFR去往火星的载货任务,随后是2024年飞往火星的首次载人任务,[60][62]这符合2017年末提到的时间表。

早在2015年,SpaceX就一直在寻找制造设施的地点,以供建造大型火箭,并在加利福尼亚州,德克萨斯州,路易斯安那州,[63]和佛罗里达州进行实地调查。[64]截至2017年9月,SpaceX已经开始制造运载火箭的部件。“我们已经订购了用来制作储料罐的工具,该设施正在建设中,我们将在2018年第二季度开始建造第一个原型。”[56]

在2018年3月,SpaceX宣布将在2018 - 2019年在洛杉矶港海滨大道建造的新工厂生产下一代9米直径(30英尺)的运载火箭和太空船。SpaceX租用了18英亩的土地10年,可以进行多次更新,并将利用该场地来制造箭体,在海上着陆后复查箭体,以及对助推器和宇宙飞船进行翻新。[65][66][67]新工厂分别在2018年4月和5月份由海港事务委员会[39]与洛杉矶市议会通过最终监管批准。[68]那时,大约已有40名SpaceX员工正在设计和建造BFR。[69]随着时间的推移,该项目预计将有700个技术职位。[70]洛杉矶的临时设施是一个203500平方英尺(18910平方米)的建筑物,大约有105英尺(32米)高。[71]完全组装的运载火箭预计将通过驳船运输,通过巴拿马运河,运往佛罗里达州的卡纳维拉尔角进行发射。[72]

2018年8月,美国军方首次公开讨论了使用BFR的兴趣。美国空军空中机动司令部负责人,对BFR在30分钟内点对点地将150吨载荷投放到世界上任何一个地方的能力十分感兴趣。他们预计这类大型运输能力“可能在未来五到十年内拥有”。[73][74]

在2018年9月宣布的2023年月球环游任务计划中 - 一架名为#dearMoon[75]私人环游任务的星舰展示了第二级和星舰的新设计概念,其中有三个后鳍和两个前鸭鳍,用于大气进入,取代了在一年前显示的三角翼和分裂襟翼设计。修订后的BFR设计在第二级使用了七个相同尺寸的猛禽发动机;与第一级使用的发动机型号相同。第二级设计在船头附近有两个小的驱动式鸭鳍,在底部有三个大鳍,其中两个将启动,所有三个都用作着陆腿。[76]此外,SpaceX还在本月下半月表示他们“不再计划为Falcon 9升级可重复使用的第二级”。[77]BFR运载火箭的两个主要部分在11月份被赋予描述性名称:第二级/上面级的Starship和第一级/助推级的“Super Heavy”,马斯克指出“建造Super Heavy是为了远离地球的深重力井”(在其他行星或卫星可以不用第一级。)“[78]

新的设计思路编辑

2018年12月,在开始建造第一个碳复合材料测试部件九个月后,马斯克宣布将采取“违反直觉的新设计思路”:SpaceX主要用于制造火箭结构和推进剂罐的材料将是“相当重的……但非常坚固”的金属。[79][80][81]这随后被证明是不锈钢。

继马斯克个人去到博卡奇卡的SpaceX南得克萨斯州发射场后,马斯克便透露,第一个星舰试验品“星斗”已经建造了几个星期。正如先前所想,星斗将由300系列不锈钢而非碳复合材料制成。根据马斯克的说法,使用不锈钢的原因是“不锈钢明显便宜,而且建造起来很快。它并不是最轻的,但它实际上是最轻的。如果你看一下高品质的属性不锈钢,不明显的是,在低温下,不锈钢的强度提高了50%。”[82]300系列不锈钢的高熔点仍然意味着星舰的背风侧在重返大氣層时不需要绝缘陶瓦,而更热的迎风面将可以使用更少的绝缘陶瓦以隔绝热量。

星斗将用于火箭原型测试与开发着陆/低空/低速控制算法。测试火箭只会安装三台猛禽火箭发动机,飞行高度不超过5公里,预计最初飞行时间不会早于2019年上半年。[83][84]

到2019年3月,SpaceX已经取消了他们从Ascent Aerospace购买的数百万美元的碳复合材料生产工具,放弃了所有在洛杉矶港的生产计划,并关闭了复合材料制造厂。[85]

Super Heavy原型建造原本计划在2019年第二季度之前开始。第一批建造的Super Heavy助推器的发动机會少于全尺寸型的28台猛禽火箭发动机,这仅仅是因为早期试飞不需要那么多发动机,而且此举会减少在早期试飞中发生助推器故障时SpaceX的损失。[86]

火箭结构编辑

SpaceX下一代运载火箭设计结合了几种元素,根据马斯克的说法,这些元素将使长时间超越地球轨道(BEO)的太空飞行成为可能。SpaceX预测该设计可以降低发射成本。它还将服务于传统近地軌道市场的所有可用任务。这使SpaceX将其大部分开发资源集中在下一代运载火箭上。[56][87][88][89]

完全可重复使用的超重型运载火箭将由两个主要部分组成:一个可重复使用的助推器级,名为Super Heavy,以及一个可重复使用的第二级,带有一个集成的有效载荷部分,名为Starship[90][56]

将运载火箭的第二级与长时间宇宙飞船相结合将是一种独特的太空任务结构。这种架构取决于轨道加油的成功与否。[91]

运载火箭的主要特征包括:[92][93][94][95][96]

  • 两个阶段都被设计成完全可重复使用,助推器返回降落在发射架旁,而第二级/太空船也将有能力返回到发射架附近。两者都将使用SpaceX早期开发的可重复使用的运载火箭技术。
  • 完整的Starship -Super Heavy堆栈将比自由女神像还高[97]

第一级:Super Heavy(超重型推进器编辑

超级重型编辑

Super Heavy(超重型推进器)[98] 是SpaceX下一代运载火箭的第一级助推器,长69米(226英尺),直径9米(30英尺),预计总升空质量为3,530,000千克(7,780,000磅)[99]它由不锈钢罐和支撑结构构成,使用 过冷液态甲烷液氧(CH 4 / LOX)推进剂,由29个猛禽火箭发动机,其中内環9個猛禽發動機可改變推力方向。版本二將在2021年底提升猛禽發動機數量至33個,其中内環13個猛禽發動機可改變推力方向,33具發動機总共提供72 MN(16,000,000 lbf)起飞推力。[100];後續機型將亦會提升猛禽發動機推力至7500噸,推重比接近1.5。[101]根據FAA有關星艦環境調查報告,超級重型最多可安裝猛禽發動機數量為37個。


它将拥有4个無法收縮的栅格翼但沒有任何降落腿。[102]

回收编辑

原型助推器目前不能進行回收,只能使用水上著陸避免爆炸,但在後續原型(最早B5)將會改爲由地面捕捉塔以支架進行空中捕捉[103][104][105][106]

第二级/宇宙飞船:Starship(星舰)编辑

 
藝術家對BFR上級推進器分離時的想像圖

星舰[107][108]是一种可重复使用的航天器,也可作为运载火箭第二级,具有集成的有效载荷部分。星艦至少会有以下变种:[109]

  • 宇宙飞船:一种大型,可供人员长时间驻留的航天器,能够在地球上的点对点目的地、近地軌道或行星际目的地之间往返运送乘客[109]与其附带的少量货物。
  • 油轮:油轮的全部空间都将用于携带燃料,以便为轨道上的宇宙飞船进行在轨加注
  • 卫星运载航天器:具有大型可打开式整流罩的航天器,可在太空中开放,以便于将航天器放入轨道,或回收航天器和太空碎片。
  • 人类着陆系统:2020年4月30日,NASA选择了SpaceX参与其阿尔忒弥斯计划,SpaceX将会为NASA建造一款可重复使用的月球着陆器。计划中的着陆器将会是星艦的简化版,仅用于在月球表面和LOP-G之间往返运送宇航员和货物。[110]此版本的星舰因为只需往返月球轨道与月面,因此不需要安装大气重返大氣層所需的襟翼和隔热盾。为了不扬起月尘,使用较小着陆发动机将安装在星舰的上半部分。
  • 深空飛行器:一种大型的深空飛行器,沒有返回地球所需的整流罩,鴨翼,後翅片,降落引擎,隔熱罩和著陸腿,因此沒有返回地球的能力。此版本的星艦將會用於长时间的深空探測。
  • 未知飛行器:在GAO關於人類登陸系統中,提及一種未知種類星艦,但基於保密原因而沒有顯示其名稱。

星舰主要特征包括:[103][104][105][106]

  • 设计使得该船可以垂直起落,使之能从地球轨道重返大氣層返回到发射台附近,亦可进行地对地、点对点的亚轨道飞行[1]页面存档备份,存于互联网档案馆
  • SpaceX预计着陆可靠性最终能够达到“航空公司的级别”
  • 交会和对接操作将自动化
  • 油轮与各种星舰变种之间的在轨推进剂转移
  • 一艘星艦在在轨装载后能够将它的有效载荷运输到月球或火星
  • 不锈钢结构和罐体结构。它的强度 - 质量比与早期的SpaceX设计替代碳纤维复合材料相当或更好,在预期的温度范围内,可以承受从低温推进剂的低温到大气重返大氣層的高温[111]
  • 该航天器的大部分结构将采用不锈钢合金制造,该合金“已经过一种深冷处理,其金属是……冷成型/加工生产低温处理钢……比传统的热轧钢更轻,更耐磨。“[111]
  • 针对大气折返的恶劣条件,热盾系统将使用黑色六角形隔热瓷砖以覆盖星舰的迎风面。[112][113][114]
  • 依据2017年的发布会所言,星艦将具有约1000m3(35,000立方英尺)的加压空间。这些空间可以分配为多达40个舱室,包括一个公共区域,中央存储器,厨房,和一个太阳能火星任务的耀斑避难所。[115]在2018年的改进设计中,星舰可以有12个未加压的货物集装箱总共88m3(3100立方英尺),但那些货物集装箱的设计空间也可能最终用于安排猛禽发动机的插槽。截至2019年,设计仍然在不断变化。
  • 灵活的设计选择:能够修改星艦的引擎数量,或是去掉星艦的整流罩,鸭翼,后翅片,隔热罩和着陆腿 - 以优化质量比。[114]

降落及回收编辑

目前星艦原型艦使用一次性降落脚進行測試,以減低測試失敗所造成的損失,及原型艦暫時不適合重用。

星艦將使用6個可伸縮降落腿進行回收,但根據馬斯克最新計劃,後續將會改爲由地面捕捉塔以支架進行空中捕捉。

系统测试编辑

星虫测试编辑

原型 建造开始时间 现状 退役/废弃/被摧毁时间 最高试飞高度 建造地点 备注
星虫 2018年12月 退役 2019年8月
150m
德州博卡奇卡 现在作为观测站
星虫试飞记录
飞行序列. 时间 (UTC) 原型 发射地点 试飞高度 结果 升空持续时间
1 2019年4月5日 星虫 德州博卡奇卡 ~ 1米(3英尺) 成功
此次试飞为系留限制试飞,使用的是单个猛禽引擎(SN 2)。
2 2019年7月25日[116] 星虫 德州博卡奇卡 18米(59英尺) 成功 ~ 22 秒
此次试飞是第一次无限制试飞,使用单个猛禽引擎(SN 6)。
3 2019年8月27日
22:00[117]
星虫 德州博卡奇卡 150米(490英尺) 成功 ~ 57 秒[118]
此次试飞使用单架猛禽发动机(SN 6)。SpaceX在试飞直播中称其为“150米星虫测试”。此次发射后,星虫退役了,其中一些零件可重复用于其他测试。[119]此次发射获得了《太空新闻》奖“2019年度突破者之选”。[120]
 
星虫

从2017年10月开始,BFR概念揭幕后的一个月,就有爱好者猜测火箭的飞行试验将从星舰的亚轨道跳跃开始,[121]而初步的飞行测试最早会在2019年开始。[122]到了2018年9月,第二级星舰的跳跃将在德克萨斯州布朗斯維爾附近的SpaceX南德克萨斯发射场进行。[123]SpaceX于2018年11月向美国联邦通信委员会申请了一项实验无线电通信许可证[124],向美国联邦航空局申请了一项试验性许可证[125],以支持试飞计划,从许可上看,所有试飞都将保持在海拔5公里(16,000英尺)以下。[126]测试载具星舰和测试地点德克萨斯发射场都将在2018年底开始建造。[127]

用于第一次试飞的星虫的主要结构,即是用于低空测试的星舰的缩减版本,它于2019年1月10日建造完成。[128]1月的晚些时候,星虫遭遇了大风,大风损坏了鼻锥结构,而水塔结构和火箭支腿则保持了完整。[129][130][131]随后SpaceX表示他们不会再做一个鼻锥,因为低速飞行测试不会用到鼻锥。[132]


星舰 原型测试编辑

星舰不会是一次定型的火箭,SpaceX计划用一系列的原型测试来逐步改进星舰,最终到达设计目标,这一源于互联网开发思维的做法,被称为“快速迭代”。因此,用于测试的“测试机”将会多达几十多个,它们中的大多数将在各种各样的测试中损毁,这在火箭开发上是史无前例的。

下表是星舰原型机的测试记录,更詳星艦測試記錄請見SpaceX星艦研發歷史

在下表中:

“Mk”是 Mark(号)的缩写

“SN”是 Serial Number(序列号)的缩写

“S”是 Starship(星舰)的缩写

“TT”是 Test Tank(测试储箱)的縮寫

“HTT”是 Header Test Tank(头锥测试储箱)的縮寫

“RC”是 Raptor Centre engine(猛禽發動機)的縮寫

“RV”是 Raptor Vacuum engine(真空猛禽發動機)的縮寫

“RB”是 Raptor Boost engine(超級重型專屬猛禽發動機)的縮寫

原型 建造开始时间 现状 退役/废弃/被摧毁时间 最高试飞高度 建造地点 备注
星舰Mk1 2018年12月 鼻錐损坏 2019年11月 从未飞行 德州博卡奇卡 已损坏并报废
星舰Mk2 2018年12月 – 2019年5月(估计) 废弃 2019年11月 从未飞行 佛羅里達州可可海岸 停止建造并被报废
星舰SN1 2019年10月(估计) 彻底损坏 2020年3月 从未飞行 德州博卡奇卡 已损坏并报废
星舰MK4 2019年9月(估计) 廢棄 2019年11月 从未飞行 佛羅里達州可可海岸 停止建造並被報廢
測試燃料箱TT1 2020年1月 徹底損壞 2020年1月 从未飞行 德州博卡奇卡 已損壞並報廢
測試燃料箱LOX HTT 2020年1月 退役並拆除 2020年1月 从未飞行 德州博卡奇卡 成功進行數小時加壓測試後退役
測試燃料箱TT2 2020年1月 徹底損壞 2020年1月29日 从未飞行 德州博卡奇卡 已損壞並報廢
星舰SN2 2020年2月 退役 2020年3月 从未飞行 德州博卡奇卡 在加压测试后退役
星舰SN3 2020年3月 徹底損壞 2020年4月 从未飞行 德州博卡奇卡 已损坏并报废
星舰SN4 2020年3月 彻底损坏 2020年5月 从未飞行 德州博卡奇卡 已损坏并报废 [133]
星舰SN5 2020年4月 退役並拆除 2021年1月
150m
德州博卡奇卡 成功150m飞行,現被拆除
星舰SN6 2020年4月 退役並拆除 2021年1月
150m
德州博卡奇卡 成功150m飞行,现被拆除
星舰SN7 2020年5月 彻底损坏 2020年6月23日 不會飛行 德州博卡奇卡 TT,已损坏并报废
星舰SN7.1 2020年7月 彻底损坏 2020年9月23日 不會飛行 德州博卡奇卡 TT,已损坏并报废
星舰SN7.2 2020年12月 退役並拆除 2021年2月4日 不會飛行 德州博卡奇卡 TT,完成低溫加壓測試,現被拆除
星舰SN8 2020年7月 徹底損坏 2020年12月10日
12.5km
德州博卡奇卡 12.5km飛行測試中損毀
星舰SN9 2020年8月 徹底損壞 2021年2月3日
10km
德州博卡奇卡 10km飛行測試中損毀
星舰SN10 2020年9月 徹底損壞 2021年3月3日
10km
德州博卡奇卡 成功10km飞行,但降落後8分鐘爆炸損毀
星舰SN11 2020年9月 徹底損壞 2021年3月30日
10km
德州博卡奇卡 10km飛行測試中損毀
星舰SN12 2020年10月 报废 2021年1月 從未飛行 德州博卡奇卡 已拆解,鼻錐改裝為壓力測試鼻錐
星舰SN13 2020年10月 報廢 2021年1月 從未飛行 德州博卡奇卡 停止建造並被報廢,工作重心转向SN15+
星舰SN14 2020年10月 報廢 2021年1月 從未飛行 德州博卡奇卡 停止建造並被報廢,工作重心转向SN15+
星舰SN15 2020年11月 退役 2021年5月26日
10km
德州博卡奇卡 完成10km飛行測試,現被展覽
星舰SN16 2020年12月 退役 2021年6月 從未飛行 德州博卡奇卡 為加快星艦軌道飛行測試進度,SN16取消其測試並改作展覽用。
星舰SN17 2020年12月 报废 2021年5月 從未飛行 德州博卡奇卡 報廢,其鼻錐改爲貨艙門測試。
星舰SN18 2021年1月 报废 2021年3月 從未飛行 德州博卡奇卡 停止建造並被報廢,工作重心转向SN20+
星舰SN19 2021年2月 报废 2021年3月 從未飛行 德州博卡奇卡 停止建造並被報廢,工作重心转向SN20+
星舰-20 2021年3月 測試中 不適用 预备(軌道飛行) 德州博卡奇卡 完成兩次靜態點火測試,部分隔熱瓦脫落。
星舰-21 2021年6月 組裝中 不適用 预备(軌道飛行) 德州博卡奇卡 將用作軌道試驗
星舰-22 2021年9月 待整合 不適用 预备(軌道飛行) 德州博卡奇卡 將用作軌道試驗
人類登陸系統模擬鼻錐 2020年11月 退役並拆除 2021年10月23日 不會飛行 德州博卡奇卡 為NASA阿提密斯人類登陸系統所製作的模擬鼻錐
壓力測試鼻錐 2021年3月 退役並拆除 2021年5月11日 不會飛行 德州博卡奇卡 完成壓力測試,現被拆除
GSE4測試儲罐 2021年8月 測試完成 2021年8月25日 不會飛行 德州博卡奇卡 GSE-4廢棄部件組件,完成低溫加壓測試。
星舰原型亞軌道试飞记录
飞行次序 时间(UTC 原型 猛禽發動發動機編號 真空猛禽發動機編號 试飞地点 试飞高度 試飛時間 结果
1 2020年8月4日23:57 SN5 RC27 不適用 德州博卡奇卡 150m ~45秒 成功
此次试飞使用单台海平面可活動猛禽發動機。
2 2020年9月3日18:47 SN6 RC29 不適用 德州博卡奇卡 150m ~45秒 成功
此次试飞使用单台海平面可活動猛禽發動機。
3 2020年12月10日22:40 SN8 RC30、36、42 不適用 德州博卡奇卡 12,500m ~6分42秒 大部分成功
此次试飞使用三台海平面可活動猛禽發動機,降落速度太快導致箭體損毀。
4 2021年2月2日20:25 SN9 RC45、48、49 不適用 德州博卡奇卡 10,000m ~6分26秒 大部分成功
此次測試使用三台海平面可活動猛禽發動機,降落時一台發動機未成功點燃導致箭體損毀。
5 2021年3月3日23:15 SN10 RC39、50、51 不適用 德州博卡奇卡 10,000m ~6分29秒 大部分成功
此次測試使用三台海平面可活動猛禽發動機并成功軟著陸,但隨後箭體發生爆炸並損毀。
6 2021年3月30日13:00 SN11 RC46、47、52 不適用 德州博卡奇卡 10,000m ~5分49秒 失敗
此次測試使用三台海平面可活動猛禽發動機,降落過程中發動機異常並導致箭體在空中爆炸解體。
7 2021年5月5日22:24 SN15 RC54、61、66 不適用 德州博卡奇卡 10,000m ~6分9秒 成功
此次測試使用三台第二代海平面可活動猛禽發動機,並成功完成首次安全著陸
8 2022年3月 S20 待安裝 待安裝 德州博卡奇卡 軌道飛行 待測試 待測試
此次測試使用三台第三代海平面可活動猛禽發動機及三台真空猛禽發動機
9 2022年 S21 待安裝 待安裝 德州博卡奇卡 軌道飛行 待測試 待測試
此次測試預計使用三台第三代海平面可活動猛禽發動機及三台真空猛禽發動機
10 2022年 S22 待安裝 待安裝 德州博卡奇卡 軌道飛行 待測試 待測試
此次測試預計使用三台第三代海平面可活動猛禽發動機及三台真空猛禽發動機

TT1、TT2、LOX HTT及最大動壓測試鼻錐编辑

TT1、TT2及LOX HTT均用作測試不鏽鋼結構與設計,而且都在2020年1月開始建造。2020年1月10日,TT1進行壓力測試,最高達到7.1 bar的壓力,最後因壓力過大爆炸而徹底損壞。2020年1月24日,LOX HTT進行一次壓力測試,并成功維持壓力數小時,在此次測試後正式退役。2020年1月27日,TT2進行第一次環境壓力測試,最終達到高7.5bar的壓力,隨後發生泄漏,但獲得修復。2020年1月29日,TT2成功通過低溫驗證測試,同時進行極限壓力測試,最終達到8.5bar後爆炸摧毀。2021年4月,最大動壓測試鼻錐(下稱鼻錐)完成建造。2021年4月22日,鼻錐移至測試區預備進行測試。2021年5月11日,鼻錐完成測試,並移至高倉拆解。[134]

MK1、MK2及MK4编辑

MK1和MK2於2018年12月開始建造,最初計劃會用於高空和高速測試。它們的高度約為50 m,直徑均為9 m,具有更厚的外殼以及曲線般的鼻錐截面。與先前的設計不同,後翅片的數量由三個改為兩個,並改為使用六個較小的降落腳。[135]2019年11月,MK1被拆除鼻錐並轉移到測試台。

2019年11月20日,在最大壓力儲罐測試期間,Mk1被部分摧毀,當時液氧儲罐的焊接線破裂,將艙壁向上推了幾米。上艙壁飛出並降落在離飛船一定距離的地方。沒有有關在事故中發生人員受傷的報導。在關於測試事故的聲明中,SpaceX表示他們將退役Mk1和Mk2原型機,並將重點放在更接近飛行規格的Mk3和Mk4設計上。2021年10月,MK2鼻錐事隔兩年開始拆除。

SN1和SN2编辑

2019年12月,馬斯克宣布將Mk3重新命名為“SN1”,並計畫建造原型至少到SN20(現稱S20)。馬斯克還表示,他們將會改變星艦的生產方式。新的生產方式可確保接頭更牢固,質量減少20%。[136]

SN1於2020年2月建造完成並轉移到測試台,但於2020年2月29日測試時發生爆炸,儲罐被爆炸所產生的推力向上推進了幾十米高,處於上面的儲罐落地後引發了二次爆炸,儲罐被徹底摧毀並報廢。馬斯克表示,火箭底部出現設計錯誤,導致爆炸。因此,SpaceX團隊重新設計了火箭底部。[137]

SN1爆炸事件後,SpaceX團隊調整了他們對SN2的測試計劃。[138]SN2於2020年2月開始建造並於2020年3月建造完成。SN2是一個較短的儲罐,用於測試新設計的火箭底部。2020年3月8日,SN2在加壓測試後退役。[139]

SN3(已摧毀)编辑

SN3進行 1 次氣密測試,2 次低溫加壓測試。

  • 2020年初,SN3開始建造,並原定計劃用於靜態點火測試及低空飛行測試。
  • 2020年3月,SN3進行組裝。

地面測試编辑

三月

  • 2020年3月29日,SN3轉移至亞軌道測試台A。

四月

  • 2020年4月2日,SN3進行第一次氣密測試,第一次低溫加壓測試及第一次推力圓盤測試。
  • 2020年4月3日,SN3進行第二次低溫加壓測試及第二次推力圓盤測試,但由於測試配置失誤,正在加壓的甲烷儲罐將下方空載的液氧儲罐壓垮,並摧毀SN3。[140]

SN4(已摧毀)编辑

SN4進行 1 次氣密測試,2 次低溫加壓測試。

  • 2020年初,SN4開始建造,並原定計劃用於靜態點火測試及低空飛行測試。
  • 2020年3月底至4月中,SN4進行組裝。

地面測試编辑

四月

  • 2020年4月23日,SN4轉移至亞軌道測試台A。
  • 2020年4月26日,SN4進行第一次氣密測試,第一次低溫加壓測試及第一次推力圓盤測試。
  • 2020年4月30日,SN4安裝第一具猛禽發動機。

五月

  • 2020年5月5日,SN4進行第一次預燃器測試及第一次靜態點火測試。
  • 2020年5月7日,SN4進行第二次靜態點火測試,但測試後猛禽發動機被移除。
  • 2020年5月9日,SN4進行第二次氣密測試,第二次低溫加壓測試及第二次推力圓盤測試。
  • 2020年5月10日,猛禽發動機安裝至SN4。
  • 2020年5月17日,SN4進行第二次預燃器測試。
  • 2020年5月18日,SN4兩度嘗試進行靜態點火測試。
  • 2020年5月19日,SN4進行第三次靜態點火測試。
  • 2020年5月27日,額外負重安裝至SN4。
  • 2020年5月28日,SN4進行第四次靜態點火測試。
  • 2020年5月29日,SN4進行第五次靜態點火測試,但測試後燃料輸送管鬆脫,導致泄漏的甲烷被燃點並引發爆炸,SN4及亞軌道測試台A被摧毀。[141]

SN5(已退役並拆解)编辑

SN5進行 1 次氣密測試,1 次低溫加壓測試,1 次靜態點火測試,1 次低空飛行測試。

  • 2020年初,SN5開始建造,並計劃用於低空飛行測試。
  • 2020年3月中至5月中,SN5進行組裝。

地面及飛行測試编辑

六月

  • 2020年6月24日,SN5轉移至亞軌道測試台A。
  • 2020年6月30日,SN5進行第一次氣密測試,第一次低溫加壓測試及第一次推力圓盤測試。

七月

  • 2020年7月4日,猛禽發動機RSN27安裝至SN5。
  • 2020年7月9日,額外負重安裝至SN5。
  • 2020年7月27日,SN5嘗試進行靜態點火測試。
  • 2020年7月30日,SN5進行第一次靜態點火測試。

八月

  • 2020年8月3日,SN5嘗試進行150米低空飛行測試。
  • 2020年8月4日,SN5進行第一次150米低空飛行測試,並成功降落。[142]
  • 2020年8月11日,SN5轉移至生產基地並退役拆除。

SN6(已退役並拆解)编辑

SN6進行 1 次氣密測試,1 次低溫加壓測試,1 次靜態點火測試,1 次低空飛行測試。

  • 2020年4月底,SN6開始建造,並計劃用於低空飛行測試。
  • 2020年5月底至6月中,SN6進行組裝。

地面及飛行測試编辑

八月

  • 2020年8月12日,SN6轉移至測試臺A。
  • 2020年8月16日,SN6進行第一次氣密測試,第一次低溫加壓測試及第一次推力圓盤測試。
  • 2020年8月18日,猛禽發動機RSN29安裝至SN6。
  • 2020年8月23日,SN6進行第一次靜態點火測試。
  • 2020年8月26日,額外負重安裝至SN6。
  • 2020年8月30日,SN6兩度嘗試進行150米低空飛行測試。

九月

  • 2020年9月3日,SN6進行150米低空飛行測試,並成功降落。[143]
  • 2020年9月7日,SN6轉移至生產基地並退役拆除。

SN7及SN7.1(已摧毀)编辑

SN7和SN7.1是用來測試304L不銹鋼強度的測試儲罐,跟SN2相似。

六月

  • 2020年6月15日,SN7進行第一次低溫加壓測試,但泄氣閥出現故障,導致測試中止。
  • 2020年6月24日,SN7進行第二次低溫加壓測試,SN7在達到7.6bar壓力後摧毀。

九月

  • 2020年9月23日,SN7.1進行第一次低溫加壓測試,並按照計劃摧毀。

SN7.2(已退役)编辑

SN7.2是使用全新3mm不鏽鋼製造的測試儲罐。

一月

  • 2021年1月,SN7.2開始組裝
  • 2021年1月20日,SN7.2轉移至儲罐測試台。
  • 2021年1月26日,SN7.2進行第一次加壓測試,並安全釋放内部液態氮。

三月

  • 2021年3月15日,SN7.2移會建造基地。

六月

  • 2021年6月5日,SN7.2移至拆卸場拆解。

GSE4測試儲罐(已退役)编辑

GSE4測試儲罐是用作測試地面燃料儲存設施的性能。

  • 2021年8月23日,GSE4測試儲罐運抵測試場。
  • 2021年8月25日,GSE4測試儲罐完成第一次低溫加壓測試。
  • 2021年8月31日,GSE4測試儲罐移至拆卸場拆解。

SN8(已摧毀)编辑

SN8是首個計劃用於高空和高速測試的原型機,它擁有完整的鼻錐和襟翼。[144] SN8進行 3 次氣密測試,2 次低溫加壓測試,4 次靜態點火測試,1 次亞軌道飛行測試。

  • 2020年7月,SN8開始建造,並計劃用於亞軌道飛行測試。
  • 2020年8月初至10月中,SN8進行組裝。

地面測試编辑

九月

  • 2020年9月26日,SN8吊上亞軌道測試台A。

十月

  • 2020年10月6日,SN8進行第一次低溫加壓測試。
  • 2020年10月7日,SN8進行第二次低溫加壓測試。
  • 2020年10月13日,SN8鼻錐安裝襟翼。
  • 2020年10月19日,SN8鼻錐組裝完成。
  • 2020年10月20日,SN8進行第一次靜態點火。
  • 2020年10月22日,SN8鼻錐與儲罐結合完成。

十一月

  • 2020年11月11日,SN8進行第二次靜態點火。
  • 2020年11月13日,SN8進行第三次靜態點火,但其中一具猛禽發動機融化燒毀。
  • 2020年11月24日,SN8進行第四次靜態點火。

十二月

  • 2020年12月10日,SN8進行12.5公里亞軌道飛行測試,但降落失敗爆炸摧毀。

飛行測試编辑

SN8三台猛禽發動機(RC30,36,42)按計劃地逐一關閉。在達到了計劃的高度後,SN8順利地運用襟翼控制下降。在降落過程中,燃料箱的壓力過低,導致兩臺猛禽發動機自燃融化並先後關閉,並導致降落速度過高撞地爆炸,SN8徹底損毀。[145]儘管降落失敗,SpaceX表示已經獲得所需數據。[146]

SN9(已摧毀)编辑

SN9進行 1 次氣密測試,1 次低溫加壓測試,6 次靜態點火測試,1 次亞軌道飛行測試。

  • 2020年8月中,SN9開始建造,並計劃用於亞軌道飛行測試。
  • 2020年9月中至11月底,SN9進行組裝。

地面測試编辑

十二月

  • 2020年12月11日,支撐SN9的腳架在高艙中倒塌,導致SN9一面襟翼損毀,隨後使用SN10已安裝的襟翼作替換。
  • 2020年12月22日,SN9吊上亞軌道測試台B上。
  • 2020年12月29日,SN9進行第一次低溫加壓測試。

一月

  • 2021年1月6日,SN9進行第一次靜態點火測試。
  • 2021年1月13日,SN9於4小時内進行三次靜態點火測試,但其中兩具猛禽發動機受損需要更換。同日,SN9飛行高度從12.5公里下調至10公里
  • 2021年1月21日,SN9進行第五次靜態點火測試。
  • 2021年1月22日,SN9進行第六次靜態點火測試。

二月

  • 2021年2月3日,SN9進行10公里亞軌道飛行測試,但降落失敗爆炸摧毀。

飛行測試编辑

SN9三台猛禽發動機按計劃地逐一關閉(RC45,48,49)。在達到了計劃的高度後,SN9順利地運用襟翼控制下降。在降落過程中,其中一台引擎燃點失敗,導致SN9失控墜毀,SN9徹底損壞。

SN10(已摧毀)编辑

SN10進行 1 次氣密測試,1 次低溫加壓測試,1 次靜態點火測試,1 次亞軌道飛行測試。

  • 2020年9月初,SN10開始建造,並計劃用於亞軌道飛行測試。
  • 2020年10月中至2021年1月中,SN10進行組裝。

地面測試编辑

一月

  • 2021年1月29日,SN10吊上亞軌道測試台A。

二月

  • 2021年2月8日,SN10進行第一次低溫加壓測試。
  • 2021年2月23日,SN10進行第一次靜態點火測試,但其中一具猛禽發動機受損並更換為RSN51。

三月

  • 2021年3月3日,SN10進行10公里亞軌道飛行測試,但降落後8分鐘爆炸摧毀。

飛行測試编辑

SN10原定在20:14UTC進行測試,在點燃猛禽發動機後不足1秒就關閉,因其中一台發動機出現異常高的推力。三小時後,SN10按計劃進行10km飛行測試,三台猛禽發動機按計劃逐一關閉(SN39,50,51)。在到達了計劃的高度後,SN10順利地運用襟翼控制下降,並使用三具猛禽發動機進行翻直程序,隨即關閉兩具猛禽發動機並降落,其中一半降落脚並沒有按照計劃順利固定。另外,馬斯克表示: 由於頂部的過冷液態甲烷儲罐內加壓用之部分氦氣意外被吸入發動機[147],致使推力下降,讓SN10最終以10m/s的速度重落地 (SpaceX稱之為軟著陸),導致部分著陸腿被壓碎、箭體底部受損並起火。然而由於著陸位置偏離嚴重,使得著陸平台上的自動滅火裝置無法有效滅火。最終,火勢在著陸後8分鐘左右,引燃了從箭底泄漏的剩餘甲烷燃料,導致了劇烈爆炸[148],SN10在瞬間騰空後墜地徹底損壞。

SN11(已摧毀)编辑

SN11進行 1 次氣密測試,1 次低溫加壓測試,3 次靜態點火測試,1 次亞軌道飛行測試。

  • 2020年9月初,SN11開始建造,並計劃用於亞軌道飛行測試。
  • 2020年11月初至2021年2月中,SN11進行組裝,三具猛禽發動機並預先安裝。[149]

地面測試编辑

三月

  • 2021年3月8日,SN11吊上亞軌道測試台B。
  • 2021年3月11日,SN11進行第一次低溫加壓測試。
  • 2021年3月15日,SN11進行第一次靜態點火測試,但觸發中止程序。
  • 2021年3月22日,SN11進行第二次靜態點火測試。
  • 2021年3月25日,SN11更換一具猛禽發動機至RSN46。
  • 2021年3月26日早上,SN11進行第三次靜態點火測試,但原定同日下午的飛行測試推遲。
  • 2021年3月29日,由於美國聯邦航空總署人員未能及時抵達,馬斯克宣佈再度推遲飛行測試日期。
  • 2021年3月30日,SN11進行10公里亞軌道飛行測試,但重新點燃一具猛禽發動機時發生爆炸,空中爆炸解體。

飛行測試编辑

SN11在大霧中進行了10km飛行測試。三台猛禽發動機按計劃地逐一關閉。在達到了計劃的高度後,SN11運用襟翼控制下降。在飛行途中,畫面幾度中斷。隨後在SN11點燃其中一具發動機後畫面定格,從其他非官方鏡頭可見大量碎片從天空散落在測試場地周圍。緊接SpaceX在直播中指出SN11墜毀失敗。馬斯克在測試後證實第二具發動機出現輕微甲烷泄漏導致發動機部分零件受損,在重新點燃時導致甲烷泵失效爆炸,或因此波及艦體;亦不排除在發動機故障時自動觸發飛行終止系統(FTS),但以上兩個可能性均未得到官方正式回覆。最後SN11空中自毀解體,徹底損毀。[150][151]

SN12-SN14(報廢/改變用途)编辑

SN12-SN14因SN8達到測試目標,所以取消相關建造工作。SN13-SN14報廢。SN12鼻錐則用作其他測試。

  • 2021年1月23日,SN12未完成組裝的部分開始拆解,其鼻錐改爲最大動壓測試鼻錐。

SN15(已退役)编辑

SN15進行 1 次氣密測試,3 次低溫加壓測試,1 次靜態點火測試,1 次亞軌道飛行測試。

  • 2021年11月,SN15開始建造,並計劃用於亞軌道飛行測試。
  • 2021年1月初至4月底,SN15進行組裝。

地面測試编辑

四月

  • 2021年4月8日,SN15轉移至亞軌道測試台A。
  • 2021年4月12日,SN15完成第一次低溫加壓測試及推理圓盤測試。
  • 2021年4月13日,SN15完成第二次低溫加壓測試(頭錐)。
  • 2021年4月15日,馬斯克推文表示,目標讓SN15於下週試射。
  • 2021年4月16日,SN15配套的三具改良版海平面猛禽發動機 (RC 54, 61, 66) 運抵測試臺A開始安裝。
  • 2021年4月17日,RC54由於出現不明問題,在尚未安裝之下被移離測試台。
  • 2021年4月19日,RC54運返測試台,并在同日安裝。
  • 2021年4月20、21及23日,原定的靜態點火測試先後取消。
  • 2021年4月22日,SN15完成第三次低溫加壓測試(液態氧儲罐)。
  • 2021年4月26日,馬斯克推文表示SN15順利完成第一次靜態點火測試及噴氣操縱系統測試,並即將進行飛行測試[152]
  • 2021年4月27日,SN15完成猛禽發動機靜態點火測試,但測試導致部分隔熱瓦碎裂,並在翌日移除。
  • 2021年4月30日深夜,SN15完成安裝飛行中止系統,但同日下午的飛行測試因天氣及軟件問題取消[153]

五月

  • 2021年5月4日,SN15飛行測試再度因天氣不穩定取消。下次測試機會定於2021年5月5日。[154]
  • 2021年5月5日,SN15進行了10km飛行測試。同日降落後,降落腿被移除
  • 2021年5月11日,SN15從降落區轉移至亞軌道測試台B旁等候。
  • 2021年5月14日,SN15吊上亞軌道測試台B。
  • 2021年5月22日,三具猛禽發動機從SN15上拆除並送離發射場
  • 2021年5月24日,自走式模組化運輸車移動至測試臺B旁。
  • 2021年5月26日,SN15移離亞軌道測試台B,並移回生產基地,停放於待拆解的壓力測試鼻錐支架旁,用作展示[155]

飛行測試编辑

SN15三台猛禽發動機按計劃地逐一關閉(RC54,61,66)。在達到了計劃的高度後,SN15順利地運用襟翼控制下降。隨後到達550米高空先後重啓兩具猛禽發動機,並在完成翻正後減速至安全速度並成功降落在降落平臺邊緣,成爲首個原型艦安全降落。在降落後,SN15底部出現火苗但在4分鐘後撲滅。隨後SN15逐步釋放燃料艙壓力。這次測試是星艦試飛首度成功著陸,馬斯克事後在Twitter宣佈試射成功。[156]2021年5月7日,馬斯克表示不排除重飛SN15。[157] 2021年5月26日,SN15移離測試台,並移回生產基地,之後停放於待拆解的壓力測試鼻錐支架旁,將用作展示[158]

SN16(已退役)编辑

SN16未曾進行任何測試。

  • 2020年12月,SN16開始建造,並計劃用於亞軌道飛行測試。
  • 2021年5月7日,SN16完成組裝。
  • 2021年6月16日,SN16移出高倉並移至拆卸場旁等待。
  • 2021年6月17日,馬斯克貼文指SN16或用作極音速飛行測試。[159]
  • 2021年6月,為加快星艦軌道測試飛行,SN16取消其原定飛行計劃。SN16退役。SN16目前在SN15旁作展覽。

SN17-SN19(報廢/改變用途)编辑

SN17-SN19因SN15達到測試目標,所以取消相關建造工作。SN17及SN18改爲其他測試用途,SN19則報廢。

  • 2021年7月12日,SN17鼻錐與SN18已廢棄的結構進行組裝,並將用作貨艙門測試。
  • 2021年7月23日,貨艙門於低倉完成測試,鼻錐與SN18已廢棄結構分離。

星艦-20(S20)(測試中)编辑

截至2021年10月19日,S20已進行 2 次氣密測試,2 次低溫加壓測試,1 次預燃器測試,1 次RV靜態點火測試,1 次RV+RC靜態點火測試。下次測試預計為靜態點火測試,日期暫定為2021年10月27日

  • 2021年3月,S20開始建造,並計劃用於軌道試驗。
  • 2021年7月初至8月中,S20進行組裝,並在移至發射場前安裝3具真空猛禽發動機及3具猛禽發動機。

地面測試编辑

八月

  • 2021年8月5日,S20移至軌道發射塔A旁。
  • 2021年8月6日,S20與B4進行1小時組裝測試,取得完滿成功。隨後S20運返高倉繼續安裝隔熱瓦。
  • 2021年8月7日,S20已安裝的猛禽發動機全部移除。
  • 2021年8月9日,S20上大面積的隔熱瓦被貼上標簽,表示該隔熱瓦需要進行更替或修整。
  • 2021年8月11日,S20移出高倉,表示主體大致完成組裝。
  • 2021年8月13日,S20移至軌道測試台A旁。
  • 2021年8月17日,S20移至並吊上亞軌道測試台B上預備測試。

九月

  • 2021年9月4日,RC69、73、78運抵亞軌道測試台B並預備安裝至S20。
  • 2021年9月5日,一具猛禽發動機安裝至S20。
  • 2021年9月10日清晨,一具真空猛禽發動機運抵亞軌道測試台B並安裝至S20。
  • 2021年9月15日,第二具猛禽發動機安裝至S20。
  • 2021年9月19日,真空猛禽發動機移離S20並運返建造基地。
  • 2021年9月23日,燃料輸送管連接至S20。
  • 2021年9月24日,推力測試器移至並安裝至亞軌道發射臺B,亦代表S20所有猛禽發動機已經移除。
  • 2021年9月27日黃昏,S20進行氣密測試,期間噴氣操縱系統測試時,導致鼻錐部分的隔熱瓦被噴走。同日晚上,S20完成第一次小型低溫加壓測試。
  • 2021年9月29日,S20完成第二次低溫加壓測試。
  • 2021年9月30日,推力測試器移除,代表S20通過推力圓盤測試。

十月

  • 2021年10月10日清晨,一具真空猛禽發動機及一具猛禽發動機運抵亞軌道測試台B。
  • 2021年10月11日,一具真空猛禽發動機安裝至S20。
  • 2021年10月14日,S20進行第二次氣密測試。
  • 2021年10月15日,兩具猛禽發動機運抵亞軌道測試台B。
  • 2021年10月18日,S20進行真空猛禽發動機預燃器測試。
  • 2021年10月21日,S20進行第一次真空猛禽發動機靜態點火測試。一小時後,S20進行第一次真空猛禽發動機及猛禽發動機混合靜態點火測試。
  • 2021年10月22日凌晨,S20先後安裝第二及第三台猛禽發動機。

星艦-21(S21)(組裝中)编辑

截至2021年10月14日,S21尚未進行任何測試。

  • 2021年6月,S21開始建造,並計劃用於軌道試驗。
  • 2021年9月底起,S21開始組裝。

星艦-22(S22)(待組裝)编辑

截至2021年10月14日,S22尚未進行任何測試。

  • 2021年9月,S22開始建造,並計劃用於軌道試驗。

星艦-23(S23)(不明)编辑

尚未發現S23部件。

星艦-24(S24)(待組裝)编辑

截至2021年10月14日,S24尚未進行任何測試。

  • 2021年10月,S24開始建造,並計劃用於軌道試驗。

超重型推进器 原型测试编辑

更詳細測試記錄請見SpaceX星艦研發歷史

在下表中:

“B”是 Booster(助推器)的缩写

“BN”是 Booster Number(助推器号)的缩写

原型 建造开始时间 现状 退役/废弃/被摧毁时间 最高试飞高度 建造地点 备注
BN1 2020年9月 退役並拆除 2021年4月13日 不會飛行 德州博卡奇卡 組裝完成後拆除
BN2 2021年4月 退役 2021年6月25日 不會飛行 德州博卡奇卡 完成壓力測試後於建造基地作爲儲水罐
BN2.1 2021年3月 未知 不適用 不會飛行 德州博卡奇卡 移入中倉但未知下一步計劃
助推器-3 2021年1月 退役並拆除 不適用 不会飞行 德州博卡奇卡 測試完成,測試台A上拆解中。
助推器-4 2021年3月 測試中 不適用 軌道級 德州博卡奇卡 完成星艦組裝測試
助推器-5 2021年7月 組裝中 不適用 軌道級 德州博卡奇卡 將進行軌道級飛行測試,高倉組裝中。
助推器-6 2021年8月 待整合 不適用 軌道級 德州博卡奇卡 將進行軌道級飛行測試
助推器-7 2021年10月 待整合 不適用 軌道級 德州博卡奇卡 將進行軌道級飛行測試,助推器V.2
超級重型 原型试飞记录
飞行次序 时间(UTC 原型 试飞地点 试飞高度 試飛時間 结果
1 2022年3月 B4 德州博卡奇卡 軌道飛行 有待測試 有待測試
此次试飞使用20具超級重型專屬發動機及9具海平面猛禽發動機。
2 2022年 B5 德州博卡奇卡 軌道飛行 有待測試 有待測試
此次试飞使用20具超級重型專屬發動機及9具海平面猛禽發動機。
3 2022年 B6 德州博卡奇卡 軌道飛行 有待測試 有待測試
此次试飞使用20具超級重型專屬發動機及9具海平面猛禽發動機。
4 2022年 B7 德州博卡奇卡 軌道飛行 有待測試 有待測試
此次试飞使用20具超級重型專屬發動機及13具海平面猛禽發動機。

BN1及BN2编辑

2020年9月,BN1開始建造,其儲罐整合工作於2020年9月展開並於2021年3月完成。2021年3月18日,馬斯克指出BN1將作爲模型測試如何建造和運載此高度火箭。2021年3月30日,馬斯克表示BN1完成建造,將被拆除廢棄。[160]。2021年4月13日,BN1開始拆除。BN1拆除退役。

2021年4月,BN2開始建造。BN2計劃測試發動機圓頂設計。2021年6月3日,BN2移動至測試區預備測試。2021年6月8日晚上,BN2完成第一次低溫加壓及圓頂壓力測試。2021年6月17日,BN2完成第二次低溫加壓測試。2021年6月24日,BN2移離壓力測試台,並移至測試臺A和B之間空地。2021年6月25日,B2移至拆卸場。BN2退役並報廢。

BN2.1编辑

2021年10月7日,BN2.1重新移入中倉,估計用作測試新超級重型33猛禽發動機推力圓盤

助推器-3(下稱B3)编辑

2021年1月,B3開始建造。2021年5月17日,B3開始組裝[161]。B3計劃進行地面測試。2021年6月24日,馬斯克表示B3即將完成建造,並將會移至改裝後的測試臺A進行測試。[162]。2021年6月29日,B3組裝完成,並被吊上專用運輸架。2021年7月1日,B3移至測試臺A。2021年7月9日,B3完成氣密測試。2021年7月11日,RC57安裝至B3,同日RC59及RC62運抵測試臺A。2021年7月12日,RC59進行安裝測試後移回建造基地。同日,B3進行第一次低溫加壓測試。2021年7月13日,RC59運回測試臺A,RC62和RC59同日完成安裝。2021年7月16日,馬斯克表示B3計劃在7月19日進行靜態點火測試。2021年7月19日,B3進行第一次完整3發動機靜態點火測試。馬斯克同日表示,會按照B4進度,在B3進行9發動機靜態點火測試。2021年7月22日,RC59和RC57移離B3。2021年7月23日,RC62移離B3。2021年8月11日,在EDA影片中,馬斯克表示B3因舊設計而將會拆除。2021年8月14日晚,B3氧氣儲罐與甲烷儲罐分離。2021年8月15日,甲烷儲罐被分解為五個節段。B3退役。

助推器-4,助推器-5、助推器-6及助推器-7(下稱B4,B5,B6及B7)编辑

2021年3月,B4開始建造。2021年7月15日,B4開始組裝。B4將計劃進行軌道級飛行測試。2021年5月26日,馬斯克表示B4将安裝熱反推力系統,但隨後指出將以儲罐排氣作爲推力系統。[163]。2021年5月30日,馬斯克表示B4的發動機數量為29具。[164]。2021年7月31日,馬斯克表示B4的格柵翼無法摺叠。[165]。2021年8月1日,B4開始安裝發動機,並在一個晚上完成安裝29具猛禽發動機,當中部分發動機為測試發動機,故稍後將會作替換。2021年8月3日,B4移至軌道發射場。2021年8月4日清晨,B4進行甲烷儲罐氣體壓力測試。2021年8月4日,B4吊上軌道測試臺。2021年8月6日,B4與S20組裝測試成功。2021年8月10日,B4移至自走式模組化運輸車上。2021年8月11日,B4運返高倉繼續組裝,並開始移除猛禽發動機。2021年8月23日,部分超級重型專屬發動機移入高倉並陸續安裝至B4。2021年9月7日,B4移出高倉並移至軌道發射臺旁,29具猛禽發動機全部安裝至B4。2021年9月8日,B4吊上軌道發射臺A上預備測試。2021年9月18日,RC64取代RC67,RC67運返建造基地。2021年9月24日,助推器運輸架移至軌道測試臺A。根據工作人員資訊,B4將移至運輸架以便安裝發射塔捕捉爪。2021年9月25日,B4移至助推器運輸架等候。

2021年7月,B5開始建造。B5將計劃進行軌道級飛行測試及地面捕捉塔捕捉測試。2021年9月10日,B5開始組裝。2021年10月1日,一個疑似降落燃料儲罐安裝至B5儲罐内,但未被確認。2021年10月12-13日,4個格柵翼先後安裝至B5。

2021年8月20日深夜,B6推力圓盤運抵博卡奇卡,B6開始建造。B6將計劃進行軌道級飛行測試及地面捕捉塔捕捉測試。

2021年10月2日,B7推力圓盤運抵博卡奇卡,B7開始建造。B7將計劃進行軌道級飛行測試及地面捕捉塔捕捉測試。

助推器-8,助推器-9(下稱B8,B9)编辑

2021年9月中,B8推力圓盤運抵博卡奇卡,並帶有13個開口,代表B8最高可容納33具猛禽發動機。B8開始建造。B8將計劃進行軌道級飛行測試及地面捕捉塔捕捉測試。

2021年10月底,B9推力圓盤運抵博卡奇卡。B9開始建造。B9將計劃進行軌道級飛行測試及地面捕捉塔捕捉測試。

星艦軌道測試编辑

爲了配合星艦及超重型推进器的降落,SpaceX改建了兩個鑽油台,改裝為可移動發射及降落海上平臺,並分別命名為火星兩個衛星的名稱福波斯(Phobos)及得摩斯(Deimos)。目前仍在改裝。

Super Heavy 原型试飞记录
飞行次序 發射时间(UTC 原型序號 現狀 發射地点 降落地點 試飛時間 结果
1 2022年三月 S20 測試中 德州博卡奇卡 考艾島以北100公里海上 有待測試 有待測試
星艦與一级分離後,將越過佛羅里達海峽保持117公里高度繼續飛行,完成3/4個完整軌道後重返地球並在考艾島以北約100公里進行海上軟著陸。
B4 測試中 德州博卡奇卡 墨西哥灣以西20公里海上 有待測試 有待測試
計劃於發射後170秒與星艦分離,隨後調頭推進並於墨西哥灣以西20公里海上軟著陸或有其他方式著陸。
2 2022年 S21 組裝中 德州博卡奇卡 有待測試 有待測試 有待測試
未有官方飛行計劃
B5 組裝中 德州博卡奇卡 有待測試 有待測試 有待測試
未有官方飛行計劃
3 2022年 S22 待整合 德州博卡奇卡 有待測試 有待測試 有待測試
未有官方飛行計劃
B6 待整合 德州博卡奇卡 有待測試 有待測試 有待測試
未有官方飛行計劃

BS420编辑

S20和B4為第一個星艦進入軌道並重返地球進行測試。為保障S20在重返地球時不會因解體,導致碎片墜落在陸地上,所以S20會在太平洋上進入大氣層。S20及B4也會使用海上軟著陸,以測試降落能力及保障公衆安全。

根據聯邦通信委員會(Federal Communications Commission)飛行計劃,發射後169秒,一级上的29具海平面猛禽發動機關閉,緊接分級。發射後176秒,星艦上的真空猛禽發動機點燃。發射後495秒,一级完成反向推進並著陸。發射後521秒,星艦上的真空猛禽發動機將會關閉,進入軌道飛行狀態。發射後5420秒,星艦重返地球並在考艾島以北約100公里降落。[166]

2021年6月28日,SpaceX向聯邦通信委員會申請在軌道飛行測試期間使用星鏈進行通信,其生效期為八月一日。

2021年7月底,SpaceX開始運送員工到德州博卡奇卡

2021年8月6號,S20與B4進行第一次堆疊、分節測試。

2021年10月11日,NASA表示將使用WB-57偵察機觀察星艦重返大氣層時溫度。同時,NASA表示軌道發射測試機會為2022年3月。

BS521编辑

S21和B5為第二組用作軌道飛行測試的星艦。

BS622编辑

S22和B6預計為第三組用作軌道飛行測試的星艦。

猛禽火箭发动机测试编辑

全箭的测试始于子系统级,与大多数运载火箭一样,采用火箭发动机部件测试,然后在地面测试设施中测试完整的火箭发动机。猛禽发动机的部件级测试于2014年5月开始[167],2016年9月首次进行全发动机测试。[168]截至2017年9月,开发中的猛禽发动机在42个主要地面试验台上进行了共计1200秒的发动机点火测试,最长的测试为100秒。[56]

目前猛禽發動機有3種類型,分別是 海平面平衡環架猛禽發動機, 海平面猛禽發動機, 真空猛禽發動機,

2020年8月18日,猛禽发动机在测试中达到了330(Bar)的室压[169],这是世界上现有最高的燃烧室压力。

2021年5月31日,猛禽發動機首次完成軌道飛行時長的發動機點火測試。

2021年6月27日,首具真空猛禽發動機運抵德州博卡奇卡

2021年7月底,超過20具猛禽發動機及3具真空猛禽發動機運抵德州博卡奇卡

2021年10月25日,馬斯克表示猛禽發動機版本二在爆炸前最高達到321Bar室壓,並產生245噸推力。

可执行的任务编辑

星舰预计将代替大部分的猎鹰9号、猎鹰重型运载火箭以及龙飞船任务。[170][8]

星舰計劃适用于以下任务:[170]

  • 地球轨道探索
  • 地月轨道之间的长期飞行任务
  • 火星任务,作为货船和载人太空船
  • 经济的太空远距离旅行:在不到1小时的时间内完成次轨道内点对点运输。[171][172]马斯克将其比喻为从地球到地球。[173]
  • 用于为星链计划组网而发射星链卫星
  • 可重复使用的月球着陆器,在月球表面和LOP-G之间往返运送宇航员和货物。

預定任務编辑

日期 星艦類型 任務 詳情
2021年 星艦原型 星艦軌道測試 早於2021年3月,SpaceX已計劃在7月進行首次軌道飛行測試[174][175]。此次飛行,星艦將會進行海上軟著陸,而超重型推进器計劃離岸降落[註 1][176]
不早於2022年[177] 貨運星艦 月球飛行測試 最早進行月球飛行測試時間為2019年,但目前延遲至不早於2022年[178]
不早於2023年[179] 載人星艦 親愛的月球 在2023年載前澤友作和多位藝術家進行繞月之旅[180][181]
2022-2024[182] 人類著陸系統 人類著陸系統測試 美國太空總署於2021年4月宣佈由SpaceX進行月球登陸計劃,在正式任務前需先實現軌道加油及降落載具在月球表面。
貨運星艦(軌道加油)
不早於2024年 人類著陸系統 阿提米絲 人類著陸系統第一次載人任務,確實時間視乎美國太空總署阿提米絲計劃及SpaceX人類著陸系統進度。
貨運星艦(軌道加油)
不早於2024年 貨運星艦(軌道加油) 最早2024年發送第一架貨運星艦前往火星
不早於2026年 載人星艦 人類首次飛往火星執行任務.[183][需要完整来源]

批評编辑

星艦飛行器的設計被批評不能充分保護太空人免受火星飛行任務中的電離輻射的傷害;[184][185][186][187]馬斯克表示,他認為前往火星的時間很短,不會導致罹患癌症的風險增加,他說:“這沒什麼大不了的。” [184][188][189]據估計,由多次執行火星任務導致的終身罹癌風險約為增加5%,而這可以通過簡單的屏蔽措施將其大大降低。[190]

注释编辑

  1. ^ 未知是否海上平台降落並回收或海上軟著陸。

参考编辑

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  3. ^ 3.0 3.1 3.2 "Starship User Guide v1.0" (PDF). 
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  189. ^ SpaceX's Elon Musk explains how his big rocket's short hops will lead to giant leaps.页面存档备份,存于互联网档案馆) Alan Boyle, Geek Wire. 14 October 2019. Quote: "Ambient radiation damage is not significant for our transit times", Musk replied. "Just need a solar storm shelter, which is a small part of the ship".
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