時隔一個月，雖然未能再次表演“筷子夾火箭”，但星艦順利發射、成功回收。
當地時間11月19日，埃隆·馬斯克（Elon Musk）旗下太空公司SpaceX進行“星艦”第六次試飛。距離星艦第五次試飛，僅僅過了37天。
本次星艦第六次試飛，也是星艦第一批次的最後一次飛行。與以往不同的是，星艦此次將於白天重返大氣層，迎角難度更大。本次主要的任務為：嘗試在太空中完成星艦二級的猛禽發動機的重新點火，為星艦攜帶有效載荷進行軌道任務做測試；評估新的次級熱保護材料；並且再次上演“筷子夾火箭”——超重型助推器捕獲。
升空2分鐘後，星艦的猛禽發動機在熱段分離時點燃，接下來，超重型火箭輕輕濺落到墨西哥灣，而不是按照預定計劃用“筷子夾火箭”的方式回收。隨後，星艦的猛禽發動機重新點火，星艦已進入滑行階段。發射一小時後，星艦在印度洋 受控濺落。SpaceX表示：“確認濺落！祝賀 SpaceX 團隊完成激動人心的第六次星艦飛行測試！”
如果說星艦五飛是一次顛覆性回收嘗試，那星艦六飛將是5飛的Plus版本，在同樣的路徑、技術手段護航下，追求更精準、更強大的目標，便於未來在太空的作業。作為第1批次的收官之作，星艦六飛的任務更多指向了「飛向太空」的小目標。SpaceX在社交平臺表示：“我們最近在模擬火星大氣中測試了隔熱板材料，我們計劃在 2026 年向火星發射第一艘星際飛船。”
始於2023年4月的一次嘗試，SpaceX星艦一路打破質疑，從“煙花秀”走向“太空秀”。第六次，星艦發射的任務有哪些突破？一路走來，星艦走過哪些至暗時刻？目前，星艦為馬斯克帶來了哪些收益？以下，Enjoy：
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SpaceX星艦六飛：
同樣的路、不同的意義
SpaceX星艦能夠在如此短的時間內進行第六次發射，主要因為與上次的發射路徑基本保持一致。從德州基地發射，計劃升空7分鐘後進行超重型助推器的原位捕獲回收，但實際上，超重型火箭最終輕輕濺落到墨西哥灣。升空65分鐘後，星艦飛船將在南印度洋海域進行軟著陸濺落。
第五次發射時，第一級星艦飛船的超重型助推器成功被接收塔的筷子臂“夾住”，真正實現了在發射臺回收火箭。
夾住火箭的機械臂官方命名「Mechazilla」，即「機械哥斯拉」，長 36 米、高 18 米，重量達到了 700 多噸，成功捕獲71 米高、250 噸重的火箭助推器。換而言之，一棟二十多層的樓房從 100 公里的高空開始自由落體，並且毫髮無損地迴歸原位，保持直立狀態。
機械臂和火箭的完美配合，也點燃了工程師和觀眾們的熱情。
不同的是，第六次試飛針對末級進行了再度改進，將測試第二級星際飛船上猛禽發動機的重新點燃情況，用以判斷飛船的耐力極限，並挖掘飛船發動機在太空作業的潛力。在超重型助推器返回時，仍需要和地面配合獲取手動命令。手動命令沒有發出，火箭不滿足命令接收條件，助推器將預設著陸燃燒。
此外，星艦第五次發射時，日出開始、夜幕軟著陸，星艦第六次發射則選在日落開始，日出軟著陸，這意味著星艦返回時將面臨更強的大氣層迎角挑戰。
伴隨著前五次發射的經驗，馬斯克本人的態度顯得更加輕鬆。曬出來的火箭特寫照片中，不鏽鋼航天器中出現了一個畫素卡通香蕉影象，恰恰迎合了工程師和航天專業人士常開的“香蕉規模”（banana scale）這一說法。
星艦第六次發射， 首次嘗試真空點火，主要實現了以下任務目標：
1.二級猛禽發動機嘗試在太空中重新點火，攜帶有效載荷進行軌道任務。
單個猛禽發動機的空間燃燒，是為了軌道飛行任務作準備，以證明飛船離軌燃燒所需的條件和能力。透過熱防護實驗和操作變化，星艦的飛行資料和能力極限將被測試生成，並用於捕獲和再利用的分析當中。
2.評估新的次級熱保護材料，進行隔熱瓦測試。
測試一：考驗前襟翼能否克服過往的燒蝕痛點，以更高的迎角飛行，用以測試極限；
測試二：測評新型二級隔熱片防護材料的耐高溫表現；
測試三：在星艦飛船兩側拆除八列隔熱片，以測試星艦回收硬體的安裝位置的耐高溫性，進一步提升回收能力。
3.實現夜晚發射、白天返回，攻克重返大氣層的更大迎角。
相較於第五次發射的晝發夜落，第六次發射選擇了夜發晝落。時間上的考量主要是為了觀測星艦著陸，這也是測試重點之一——進一步驗證飛船的高精度著陸能力。
星艦預著陸時間為當地早上6點，艦落點的無人機和觀測人員將抓住良好的光學拍攝和視覺觀察條件，獲得高畫質全面的飛船著陸影響。在下降的尾聲階段，飛船會「刻意」以更大的迎角飛行，有目的性地評估襟翼控制的限制，從而獲取著陸剖面的資料。
4.再現“筷子夾火箭”，捕獲超重型助推器。
作為上次任務的重要成果，第六次發射沿用已有技術並加以部分更新和測試。有趣的是，在第五次成功捕捉時，馬斯克釋出照片，輕描淡寫地配文「早上好」，但默默換掉了陪伴他許久的「矽谷鋼鐵俠」頭像。
5.作為星艦第1批次的收官之飛，為第2批次的飛行做足準備、發現問題。
下一次見面，全新升級的第2批星艦將接過接力棒、搭載著改良過的前襟翼、擴容後的推進劑罐、全新升級的隔熱瓦以及加強的二級熱防護層，繼續執行太空補給、走向火星的任務。
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“筷子夾火箭”竟是誤解
回收還有哪些方案可行？
被“低估”的火箭，是主動掛上去的
觀感驚豔世人的“筷子夾火箭”，實際上主要靠火箭自主「尋找」發射臺完成。火箭歸位時，自身的倒L形掛點對準機械臂的回收機構，連線在一級貯箱的上底上，使機械臂得以承載火箭的重量。
圖源：SpaceX和太空探索影片號
因此，與其說火箭是被“夾住”，不如說火箭“掛在”了機械臂身上。但是，整個流程的難度並不會因此降低。火箭在下降過程中，需要及時找準機械臂，根據實時方位改變推力大小與速度方向，考驗著燃料消耗、下降速度以及發動機的動態調節。
同時，能否「穩穩地安全著陸」也要求火箭保持高精度的下降姿態和著陸角度。以SpaceX的獵鷹9號為例，火箭的精度達到了垂直速度誤差 1.47m/s、水平速度誤差 0.15m/s、傾斜誤差 0.4°、偏離目標中心 0.7m的極小值。
SpaceX的成功並不意味著回收火箭模式的定型。按照火箭的回收部分細分，包含一子級/助推器的回收、整流罩的回收以及組合體回收等等。其中，前兩項主要指對運載火箭的某一特定部分回收再利用。組合體回收則指，將火箭的部分組合進行一體設計、一體回收再利用。
“回收進行時”：一子級方案有哪些？
致力於回收利用的火箭飛船，已經嘗試將多個方案做出極致細節。
目前，火箭的一子級回收方案主要有三種類型：
1.降落傘回收
該方案主要透過利用降落傘實現火箭一子級的減速回收。火箭完成工作並且實現級間分離後，會進入大氣層返航。此時，可以將預先安裝好的降落傘開啟，依靠大氣阻力在逐漸下降的過程中對火箭進行減速，繼而牽引其返回地面。
該方案的整體系統較為簡單、技術難度低，並且投入少、成功率高。但受制於降落傘的承重能力，該方案主要適用於小型運載火箭的回收，無法普遍性應用於大型火箭任務中。
2.滑翔回收
滑翔回收也稱帶翼火箭回收，主要依賴於機翼產生的氣動力，以此改變火箭一子級的滑翔方向，從而完成水平降落。
在大氣層返程過程中，火箭開啟預安裝的可摺疊機翼，進行水平滑翔，並在接近地面時利用著陸架等結構完成安全降落。
滑翔回收落點精度高、方便回收搜尋子級，但對火箭本身效能要求較高，需要同時滿足傳統火箭飛行和太空梭飛行兩種能力。
圖源：中國運載火箭技術研究所
3.垂直起降回收
垂直起降回收也稱動力減速回收，主要透過垂直起飛和降落的技術方案實現回收。
返程時，需要透過姿控發動機控制火箭一子級的飛行狀態，按照近乎垂直的形態下降。並且，尾聲階段需要重新啟動發動機進行主動反推從而減速，在接近於零的速度下，垂直降落於著陸平臺，完成回收。
這一方案同時滿足著陸精度高便於定點回收以及適配現有火箭設計、整體改動小的優點。同時，嚴格要求著導航制導精度和姿態控制。
目前，該方案也是回收技術的最普遍研究方向。
“獵鷹”9 火箭一子級海上著陸飛行剖面示意圖 圖源：中國航天期刊
2024年9月，朱雀三號所完成的10公里級垂直起降返回飛行試驗便與此方案原理相似。火箭的重複回收也將助力更大運力、更高頻次、更低成本的太空旅行成為現實。
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始於2023年4月
SpaceX“用生命”推進進度條
2024年 5 月， SpaceX 星艦首次成功著陸的慶功會上，馬斯克公佈了登陸火星的宏偉藍圖，聲稱要在 20 年內在火星上修建城市。為了順利達成火星移民計劃，首先需要配備推進劑的飛船前往火星。往返的初始過程中，需要對飛船的材料進行重複利用，把成本打下來。
回顧星艦的狂歡歷程，從萬人嘲到萬人追，SpaceX 總是極速擺脫失敗的陰影，高效找到問題進行解決。
2023年4月20日，第一次星艦軌道發射嘗試，發動機故障導致失控，被迫引爆銷燬。
2023年11月18日，第二次星艦飛行試驗中，液氧管道堵塞導致助推火箭爆炸，飛至太空卻還是因火災墜毀。
2024年3月14日，第三次星艦飛行試驗中，星艦與助推器成功分離並順利完成多項試驗。但因離軌時點火失敗，最終還是走向銷燬。
2024年6月6日，第四次星艦飛行試驗中，助推火箭成功回收，星艦完成了大部分任務，但再入時機體受損。
2024年10月13日，第五次星艦飛行試驗中，超重型助推器按計劃順利返回發射場，並與機械臂完美交接。
星艦的每一次失敗都伴隨著革命性的突破：發射臺的加固、噴水消音裝置的增設、熱分離方法的採用等。每場和失敗的較量，都成為了建構馬斯克充滿野心的「火星計劃」的一環。
人類能否在火星建立文明，或許不再是對結果的問句，而是對時間的期許。
（圖片由AI生成）
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星艦，讓SpaceX最具商業價值
2023年11月，馬斯克曾發文透露，或許將從S33開始，打造V2第二代星艦飛船。
據悉，二代星艦飛船將針對燃料倉進行擴容，以保證更多推進劑的裝載；同時，加強猛禽發動機以提升推力；並且，針對燒蝕風險作出改良；最佳化有效載荷艙門；針對頭部小型液氧艙採用新漏斗的設計，幫助提高流體管理效能。
舊版星艦已經獲得行業認可，新版星艦更加值得期待。除此之外，SpaceX還計劃在2025年3月進行“太空加油”——推進劑在軌加註嘗試。NASA人類著陸系統專案副經理肯特·霍伊納茨基在採訪中介紹，SpaceX與NASA曾在2020年簽訂了5320萬美元的合同，以達到兩艘星艦的上面級飛船（Starship）在低地球軌道上進行在軌推進劑轉移。
SpaceX的持續前進，讓其成為了最被看好的“商業寶藏”。
2024年11月，第31屆工商業巨頭投資年會（Baron Investment Conference）上，SpaceX總裁兼營運長格溫·肖特維爾表示：「星艦將帶領我們超越巔峰，成為世界上最有價值的公司之一。」
根據目前二級市場股票的要約定價，目前，SpaceX的估值約為2100億美元。誰撐起了SpaceX的高估值？一個是如今的現金奶牛——星鏈。
根據美國天文學家兼太空軌道分析專家喬納森·麥克道爾的資料，截至11月17日，SpaceX累計發射星鏈衛星數達到7,324顆、在軌數6,656顆、執行數5,956顆。這一資料也被網友調侃為：“馬斯克在給自己刷火箭。”
格溫·肖特維爾則進一步透露道：“目前星鏈衛星的產能為每週50-60顆。
截止2024年9月26日的星鏈衛星使用者數統計（Credit: SawyerMerritt）
對於許多航天領域公司而言，與其說SpaceX是對手，不如說SpaceX正在為太空賽道建造「基礎設施」。
未來則將是星艦。格溫認為，星艦將使SpaceX成為最有價值的公司之一。 星艦一旦投入使用，將很快超越公司在役的主力火箭獵鷹，後者已經發射了400多次。如果在未來四年發射400次星艦，也不必感到驚訝。
“我們所做的是透過我們正在做的工作，讓普通人也可以進入太空。我們甚至無法想象星艦將對人類和個人生活產生什麼樣的影響，我認為這將是SpaceX最有價值的部分。”
Starfish Space創始人在最新採訪中提及對SpaceX的看法：「每四個月，SpaceX會有一次拼車式發射任務，叫Transporter Missions。如果一家創業公司需要驗證自己的產品，便可以藉此契機很容易地發一顆衛星上去試試。對於航天創業公司而言，每四個月有一列定期開往太空的大巴。」
SpaceX的商業性也真正深入到同行心中。
Starfish Space創始人還提到：「購買SpaceX的發射服務是非常簡單的事情，我只要在他們給的網站連結填寫衛星的名字、尺寸以及重量等基本資訊，隨後，簽署合同並且打款，就可以在5分鐘內走完流程，甚至比買機票還容易。」
「每次發射，我會見到很多熟悉的創始人，那時可以被稱為“整個行業的節日”。很多航天創業公司的BP寫的類似：發射的成本急劇降低，讓我們現在能用傳統承包商十分之一的價格完成同樣的服務。」
或許，SpaceX的試錯成功，讓更多創業公司有是錯的機會，也讓航天因此得到更多資金注視的目光。
星艦基地的晨曦和黃昏在1年多的時間內見證了“Nothing is impossible”。從多年籌備到逼近每月試飛，從遙不可及的星空到穩定頻繁的發射，人類用科技引領著無數個初代走向成熟。
在一次次點火發射的過程中，電影走進現實，星際文明的路，不再是無稽之談，勇敢者渴望的未知答案，就在前方。
References：
綜合彙編自SpaceX官網、X等。
1.SpaceX用“筷子”夾火箭？其實並不是夾住的 by上海科技館
2.星艦將進行“太空加油”操作，用兩發飛船進行試驗！三個月後實施 by科普大世界
3.格溫·肖特維爾：星艦將使SpaceX成為世界上最具價值的公司 by全球航天世界
4.垂直起降、傘降回收、有翼水平回收……可回收火箭有哪些技術路徑 by環球網
