SpaceX星舰第10次试飞：测试隔热瓦移除与发动机冗余，验证在轨重启能力

8月28日消息，SpaceX长期以来一直将星舰（Starship）定位为一款能够完全、快速重复使用的火箭系统。其最初的设计目标，是未来能够向火星运送大量物资，推动人类实现“多行星生存”的宏大愿景。而要实现规模化重复使用，航天器必须具备足够的容错能力——即使在出现故障的情况下，也不至于导致整个任务失败。

当地时间周二晚间，SpaceX进行了星舰的第十次试飞，这次飞行突显了公司对“容错性”的高度重视。试飞结束后，SpaceX在官方更新中表示，此次任务旨在“挑战星舰的性能极限”。掌握这些极限数据对SpaceX至关重要，因为未来的星舰不仅要执行星链卫星发射和商业载荷运输，最终还将用于载人航天任务。

在这次试飞中，SpaceX团队主动设置了多项故障场景，重点检验了三项核心技术：热防护系统（即隔热罩）的可靠性、推进系统的冗余设计，以及猛禽发动机的在轨重启能力。

热防护系统是目前SpaceX面临的最大工程挑战之一。正如埃隆・马斯克2024年5月在X平台所说，“可重复使用的轨道返回隔热罩”是实现火箭完全复用的“最后一道关键难题”。

星舰的上部舱段覆盖着数千块六边形陶瓷与金属隔热瓦，它们共同构成了热防护的主体。第十次试飞的一个重要目标，就是测试星舰在重返大气层时承受高温的能力，以及部分隔热瓦缺失情况下的生存性。工程师特意移除了部分区域的隔热瓦，并试验了一种新型主动冷却瓦，以获取实际飞行数据用于后续优化。

回顾2003年哥伦比亚号航天飞机事故，热防护系统的脆弱性早已引起行业警醒。当时一块脱落的泡沫材料击中了机翼隔热层，导致航天飞机在返回时解体，七名宇航员全部丧生。

22年后的今天，SpaceX正在极端条件下验证星舰的热防护性能。如果试飞数据表明舱体温度始终处于安全范围，这将为实现“上部舱段垂直着陆、经翻新后重复使用”的最终目标提供重要支撑。

推进系统的冗余能力也在本次任务中得到了检验。超重型助推器在着陆点火阶段模拟了“单发发动机失效”的情景：工程师主动关闭了三台中央猛禽发动机中的一台，并成功启用备用发动机完成替代。这是一次成功的故障演练。

此外，SpaceX还宣布实现了猛禽发动机的第二次在轨重启，这对于深空探测、在轨推进剂转移以及部分载荷部署任务都具有重要意义。

值得注意的是，美国国家航空航天局（NASA）的“阿尔忒弥斯计划”也高度依赖SpaceX在这两方面的技术进展：一是能耐受再入高温的热防护系统，二是可在太空中可靠重启的星舰发动机——这两点是确保宇航员安全登月的关键。目前，NASA已向SpaceX拨款超过40亿美元，用于开发月球版星舰，按计划首次载人登月任务将于2027年年中执行。

NASA会根据任务性质调整风险承受范围：无人任务允许较高风险，而载人任务则要求极高的安全性。在宇航员乘坐新型火箭之前，NASA会设定明确的安全指标，这些必须通过实际测试和飞行数据来验证。尽管星舰体积庞大，但安全标准并不会降低——当然，更大的箭体也意味着可能出现更多类型的故障模式。

总体来看，本次试飞中的多项实验表明，SpaceX正在围绕这些安全要求展开系统验证。接下来，公司将对星舰进行重大升级，推出“Block 3”版本，包括推力更强的猛禽发动机、改进的襟翼系统，以及航电、导航与控制系统的全面优化。

第十次试飞之后的关键任务，是将飞行数据转化为硬件改进方案——只有这样，才能逐步实现星舰的常态化运营，最终迈向马斯克所提出的目标：“24小时内完成24次星舰发射”。