2020年12月10日,美國SpaceX公司研製的「星艦」火箭1級進行了首次發射試驗,目的是為了檢驗飛行控制和回收技術。「星艦」在起飛6分42秒後由於燃料問題落地速度較快而爆炸,好在已經得到了試驗數據。而就在2天前的12月8日,美國宇航局(NASA)發布了一份長達118頁的報告,正式公開了美國新一輪的載人登月計劃「阿爾泰密斯」(Artemis),「星艦」的首次飛行也標誌著人類重返月球的計劃正在穩步推進。
「工欲善其事,必先利其器」,1969年將「阿波羅」11號送上月球的是巨型「土星五號」火箭。可惜「土星五號」一共只製造了13枚,且生產線在1970年就已經停產。這就意味著如果人類想要重返月球必須重新研製一款類似「土星五號」的巨型火箭。
「土星五號」是3級巨型火箭,長110.6米、直徑10米、火箭1級由5臺F-1液氧/煤油發動機提供動力,起飛重量2300噸;火箭2級動力系統由5臺J-2液氫/液氧發動機組成,起飛重量480噸;火箭3級只有1臺J-2液氫/液氧發動機,起飛重量119噸。近地軌道運載能力118噸,地月軌道運載能力45噸。
經過多年努力,SpaceX公司在「獵鷹」9號重型火箭基礎上繼續研發出了新的超重型火箭,對超重型火箭進行改造並用於新一代載人登月火箭的1級,這才有了今天「星艦」1級的試飛。「星艦」分為助推器和星際火箭2級,全高120米、直徑9米,其中1級助推器高70米、使用28臺「猛禽」發動機、推力3400噸;2級星際火箭高50米,使用6臺「猛禽」發動機、推力1200噸;近地軌道運載能力大於100噸,地月軌道運載能力大於25噸。「星艦」貨艙高18米、直徑9米、 容積1100立方米。
從數據上來看,「星艦」的運載能力跟「土星五號」相差不大,這就證明「星艦」具備實施載人登月的潛力。2020年的12月8日,NASA發布了1份長達118頁的報告稱要在2024年將1名女性太空人和1名男性太空人送到月球。為降低項目運營成本,NASA將與商業航天公司合作進行該項目。隨後NASA又在2020年12月10日公布了有18名太空人入選「阿爾泰密斯」項目,為繞月飛行和登月奠定了人員方面的基礎。
與「土星五號」相比「星艦」最大的優勢在於發射成本極低。「土星五號」在1967年到1972年間1次的發射成本為1.85億美元,而「星艦」發射後箭體可進行回收,從而能夠大大降低平均發射成本。據馬斯克透露稱「星艦」技術成熟之後1次發射成本僅為200萬美元,其中燃料成本約為95萬美元。
20世紀60年代到70年代,由於航天技術的不成熟,使得美國為「阿波羅」登月計劃耗資總額高達255億美元,約佔當年美國GDP的0.57%。技術上的高風險加上巨額的成本,成為了「阿波羅」計劃被迫終止的重要原因。而今隨著技術的進步,航天商業化時代正在到來,發射成本的降低有助於提高火箭發射密度,幫助人類重返月球甚至是在月球建造基地,從而實現對月球的資源開發,使得載人登月最終成為一項可持續發展的項目。