特斯拉又上天？馬斯克：SpaceX星艦載人前將執行數百次任務

目前SpaceX加緊研製的太空飛行器Starship星艦，進度大概明年才能完成。

但馬斯克近日在網上的 人類火星峰會上表示， 首次載人飛行之前 將完成「數百次」的飛行任務。

想想去年9月，曾站在星艦原型機MK1前 ，說將在一兩個月試飛20公裡高度。「要爭取在不到6個月內實現入軌。」燃鵝爆了。現在也已經一年了，星艦SN系列原型全箭 還沒完整版顯現，

就算2021年上半年能完成首飛，但到2023年 也最多只有1年多的時間了。怎麼來的數百次任務呢？

這個牛吹得一如既往的大，相當於1年多完成這10年來 獵鷹9系列火箭的飛行次數，甚至是數百次，匪夷所思！他頭上還沒裝「三豬牌」腦機接口呢，怎麼發布會後吹功如此大增？

且坐擁825m³ 可調配載重體積、近地軌道運力100~150噸的星艦更重更大，難度必然不小，初期建造所需的時間可能更多。

但馬斯克想法奇特（比如早前還擔心特斯拉股價太高，幾個月後終於暴跌了）

一向不按常理出牌的他，確實有其理由：

首先，看上百次的飛行是否必要

星艦的最終目的是載人深空飛行甚至殖民星球。不管設計上如何可回收，如何低成本，如何顛覆傳統，但因為是載人飛行，安全可靠才是第一位的。

如何讓人相信是安全呢？設計上的數字有實效嗎？比如可回收次數1000次？這次才第1次發射，會安全？最大載重150噸，這次飛行我們只要50噸 安全了？20噸？全新的上面級就安全了？全新的助推火箭就好一些了？

這些都沒抓住關鍵的問題——心理，及關鍵數據 定型版本的成功率、發射次數。

成功率基本要是百分百無人傷亡，不論超重型火箭發射是否成功，上面級安全返航或逃逸 的成功率是百分百；或者哪怕是失敗，其原因不在星艦，且太空人安全。在此基礎上，飛行次數越多當然越好，有好處。

多少次 讓人們放心？

1、先易後難，先看Super Heavy Booster重型火箭搭載星艦發射的可靠性

參考同級別土星5號，早期原型和改進型測試了10次。獵鷹9則在2010年 飛了兩次， 2012年即為龍飛船貨運版進行實飛。

如此看出，火箭本身基本不會成問題。 許多款火箭載人飛行前 遠遠沒有接近百次。

參考NASA對商業載人航天計劃的指標，火箭發射穩定性，以及逃逸系統安全性等方面的高要求：每500次發射階段，不得損失超過1名太空人。

2、再看上面級 星艦本身

參考土星5僅為3人的阿波羅飛船，1~3號模擬飛船，4~6號不載人飛船，7~10號繞月飛，11號開始登月。全都安全返航

作為測試用的太空梭的企業號，所有的動態測試 包括跑道滑行，只有16次

而7個人的載人龍飛船，貨運版足足發射了23次，載人版試射2次。載人實際往返飛行1次。

阿波羅與聯盟號對接

次數的增多，其中一個主因是NASA對太空梭的陰影 對 商業載人飛行安全係數空前提高。NASA商業載人要求返回段，每500次著陸 不得損失超過1名太空人。

再考慮其它難以估量的因素，總體要求 太空人損失指標底線是 1:270，270次任務最多損失1名太空人。

俄羅斯聯盟號飛船1:110，太空梭要求1:90。

實際呢？聯盟號飛船是1:87。而太空梭135次任務，發射與返回中 「僅」各失敗1次，但是共犧牲多達14位太空人（全是精英中的精英），恐怖的1:10！ 退役根源之一。

阿波羅 和 載人龍 這兩個飛船 跟 100人的星艦相比，則太小。且龍飛船還沒有進行垂直降落的實際應用，NASA不允許冒險用此 前所未有的方案返回地球。

反推減速 垂直降落 的方式，恰恰是星艦載人最特別的核心之處。

因此SpaceX先做出上面級，進行大量的基礎試飛。除了測試能否飛行，還有就是測試主要操控方式，主發動機搖擺和各方向反推系統，好做到穩定降落。

但在大量試飛定型後，之前沒提到 還要非載人實際任務數百次。更多的實飛次數 對於全新著陸方式，且每次數十人甚至上百人的星艦來說，就是馬斯克的小蘋果——永不嫌多。 要得到NASA的官方認可更不容易。

那為何NASA敢於2024年採用星艦作為月球基地？

引力遠小於地球，表面重力加速度約1.63m/s²，僅為地球的1/6左右，半徑僅為地球的1/4，太空飛行器進入月球軌道後，其速度遠遠低於地球，反推著陸的難度遠遠小於地球，甚至可能從側邊採用更輕質的反推裝置來減速。月球沒有大氣層，不需要擔心過熱問題，表面材料要求低。

而NASA這一波的太空人返航是通過 提前在 月球空間站Gateway上預備好的飛船 或 星艦自帶的返回艙，再乘搭傳統飛船 通過降落傘濺落海面的傳統形式回到地面。

SpaceX年初發射並引爆 獵鷹9火箭，展示龍飛船自帶的逃逸功能 安全著陸，NASA認識到其理念的先進與可靠，也知道SpaceX之所以在2019年大肆打造星艦 確實是有了底氣，而不是放任載人龍飛船不管，兩者關係也重歸於好，因此NASA在載人龍飛船成功之前，「大膽」地授予SpaceX星艦1.3億左右的合同。

星艦載人飛行的核心著陸方案驗證

100人，反推減速，垂直載人降落地球表面，是目前人類全新的領域，聞所未聞。要測多少次不好說，但絕不能少，

並且大部分次數 應該是 同一艘飛船重複飛行，人們才會感覺越安全。

畢竟SpaceX的目標是要打造一個像飛機那樣可以往返飛行的 安全可靠的太空飛行器，而不是飛完就扔掉的飛機。

目前SpaceX規劃比較合理，先打造的是需要大量試飛的上面級，同時有幾艘在建。如此的預備更充足，測試獲取的數據會更豐富。

而且他們將依靠大量的實際任務基數作為參考。正常來說，如果把1年內所有衛星發射任務「免費升級」為星艦，也大概只有30~50次。而且客戶是否願意這種冒險的「免費升級」呢？也許要加大星鏈衛星產量了。。。SpaceX原計劃2021年發射12次以上星鏈任務，預計星艦出來後，會飆升，2022年，可能會大大超過20次。

但馬斯克峰會上說的是「數百次」，這樣 星鏈的產量也未必能匹配如此頻繁的發射，難道堂堂星艦每次星鏈也只是 60星？或者更少，從而獲得虛高的發射次數？或難道又要發特斯拉汽車了？難道要降價促銷?

不管如何實現，這意味著他們非常重視，而且他們的目標絕不僅僅是返回地球

而是要通過大量的地球驗證數據作為參考和底氣，挑戰更困難更危險的火星著陸。

按照SpaceX提供的方案，星艦以比火星車更高的速度 進入火星大氣（約7.5km/s） 幾乎接近 太空飛行器返回地球大氣的速度（近7.9km/s），但火星大氣稀薄，表面濃度僅約為地球的1%，如此稀薄的大氣作用不大，減速基本要靠發動機，姿態調整基本要靠主發動機和反推 兩大矢量控制裝置。其中2次速度驟減和姿態變化的過程還要挑戰常人的承受極限，過載達到5個g。

以現在的技術，雖然讓火星車著陸概率大大提高，但載人登火要求更高。這過程容錯率更低，探測感知、材料與結構表現、運算與操控 等精準度要求更高，是個極大的挑戰。

馬斯克多次提到登陸火星very very dangerous，這次的網上話音分享再次強調了危險性，同時稱 踏上火星徵途的人都是英雄，如果成功將不只是酷了，更是無上的光榮。

創始人+CEO+總工程師，大權在握，星艦毫無疑問是 為大量移民火星做準備。在某人眼裡挑戰火星成功，勝過地球軌道與月球任務。而且還要慫恿 上百萬人去往火星，這百萬的生命不是開玩笑的。百萬人的擔心 不是100次地球返回任務就能減少的。雖然說 「非常非常」危險，但如果他希望人類能到火星去避難，又怎可允許事故發生呢？1年多時間內，地球上 數百次的實戰 確實是瘋狂，但相比馬某的夢想來說 也並不瘋狂，甚至務實。

他們計劃通過不斷測試和改進，打造多達20部SN原型 才可能最終定型，insane！

如此規模空前地打造這種大型重量級的原型機，也是為了摸索工程量產做準備，跟特斯拉類似，老馬表示低成本大規模生產，普及、實用化，是星艦項目最困難的部分。這就是自捧：說當前真正取得較大進展的恰恰就是 規模性生產系統。

他們廢棄了早年昂貴的成品，果斷暫停使用昂貴的航天合金和加工困難的複合材料，改用傳統工業常見的不鏽鋼打造。

因為他們嘗試過碳纖維結構，並且做出了儲罐，但發現進展非常緩慢，每公斤的成本是135美元。是高強度樹脂浸漬的棘手材料，有60到120層。生產以切割為主，有35%的材料不能用。複合材料實際成本約200美元/公斤，而不鏽鋼僅為3美元/公斤。

大多數人只知道不鏽鋼便宜，易加工，且會更重，但馬斯克則再次顛覆大家的認知——實際上不鏽鋼是「最輕」的：

1、低溫下，鉻鎳含量高的不鏽鋼 強度能提高50%，並擁有12%到18%的延展性。零下200℃時，非常柔韌，無斷裂問題。

2、熔點高。800多℃，比鋁材高約700℃；複合材料方面，碳纖維不易熔化，但樹脂粘合容易被破壞。實際上 鋁合金、碳纖維的工作溫度只有150℃左右，再高就會變弱，比鋼材也是差了將近700℃。因此鋁合金和複合材料需要厚重的、大面積的防熱層與瓦片，而使用不鏽鋼，至少背風面完全不需要額外防護，只要迎風面的特殊加強防護。

3、獨特的設計。增加一層更加耐熱的鉻不鏽鋼外殼，夾層 注入燃料或水，進入大氣摩擦生熱減速時，外層微小的孔如同冒汗一樣排出水份散熱。這樣保證了外層材料的壽命！同時雙層的結構等於對迎風面的加強。老馬驕傲地認為這種方案前所未有。

右面明顯有細孔 而左面沒有

團隊最終被 總工程師 說服，其工程 工藝的探索從未停止，之前還採用了兩個團隊競爭，去年末兩隊合併加速。當前，他們購買的鋼材捲起由車輛運送到博卡奇卡。然後他們在廠房裡，用買來做水塔的自動化設備，不需要什麼手工，可自動先後展開2~3卷鋼材，並焊接成型，這也得益於星艦主體簡單的柱形。而且上面級與助推器形態基本一致，主要材料和工藝可以更通用。可見整圈成型的SN原型機比砌磚快的MK原型機更平滑。

2019年MK版

由於可能買來的水塔組裝設備還不是很巨大，廠房門口高度限制，且每段可能有不同，就沒有貪圖一次焊接太多。當底部堆疊到一定高度時，他們會送到High Bay裡 由下到上繼續吊裝組合。

其實，分割成儘可能相同的組件再組裝，會更快，每個鋼圈材料非常容易生產，加工成體積不大的鋼圈時也很比較輕鬆，目前通過 生產+工地建設通用的吊機吊車組裝，也可摸索出未來生產更高效的方式與流程。

當前，他們已經造了SN5、SN6、SN8的主體，SN5 SN6採用的是301L不鏽鋼，他們將做基礎測試為主，SN8則是完全體上面級，同時還在製作SN9的部件。

而星艦SN10的部分鋼材也已送達（仔細看叉車上這圈鋼材的手寫標記「SN10」）

發動機與超重型火箭的進展

另外，星艦及其超重火箭的基礎 猛禽發動機，將一直挖潛魔改到SN50，推重比將超過200:1，常規推力超過250噸，比衝有望達到380s！也就是說，這款發動機各項數據全方面完爆 梅林-1D和 藍色起源的BE-4。同時其領先地位將在很長一段時間裡，全球航天工業內 無法被撼動。真正展現了全流量分級燃燒循環帶來的高效與潛力。

得益於此，超重火箭並聯的發動機數量一降再降，從最初的41臺到37臺，又改到31臺，

如今馬斯克表示只需28臺。內圈可搖擺的矢量控制發動機由7臺增至8臺，外圈變為20。進一步減輕了避免共振的技術難度。總推力達7000噸，強如土星5也「只有」約3400噸。

著陸支架則由6小腿 改成4大腿。數量減少是一種簡化，變大增加連接面是結構上的加固，提升容錯。

有達人根據這個數字 一口氣貢獻了3個方案：

而許多火箭仍然追求大型發動機，誠然，這些發動機推力更大，但明顯更難生產。SpaceX從獵鷹9開始，就捆綁了9臺輕巧的梅林液氧煤油發動機，同時不斷加以改進，推重比已近200:1，從而使獵鷹9終極版-Block5可復用型的近地運力仍有17噸，而獵鷹重型則並聯3枚獵鷹9，等於捆綁多達27臺梅林發動機，3次發射成功。充分說明了SpaceX在處理多發動機協同方面有一定的經驗。

未來航天港的進展

除了大規模生產，還有一個方面可以提升發射次數的，就是重複發射的效能。馬斯克曾表示同一個星艦一天內可以發射3次，這也絕對是顛覆（參考獵鷹9，再發周期2個月）

關於發射基礎，博卡奇卡工地的承包商在趕工，比如建方便停靠和總裝的High Bay，

趕工建設超重發射臺。加速使其成為未來的航天港。

當這些完工，並且超重原型箭SN1組裝完成後，也許會是這個景象：

獵鷹系列年發射量僅30+，星艦這「數百次」任務 該如何來呢？

多次的飛行固然很重要，但數百次實在規模空前，難以想像。

也許非常之人，能採取非常手段。

市值飆高引起馬斯克擔憂的特斯拉股價 近日終於迎來暴跌，SpaceX未來也是時候 特地再私拉一把超級廣告了

有可能是那款呢？

火星車？

更大的Semi？

說馬斯克不怕死？星艦「hundreds of」數百次任務 的起因只是腦機接口與三豬過於歡樂 言過其實？可能實際只有「上百次」甚至幾十次？

「寧可死在火星上」只是其踏火追夢上半句。這人為了積累足夠的數據、經驗、技術、信心，別說上百次，上千次的飛行也願意——下半句「但不能是撞死的那種」——Elon Musk。

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by頭條 頭頭勢道、百家 愛客行、公眾 Ai愛閱福音 特約作者 果爸約翰

總編 John正

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