在爆炸聲中又邁了一步！星艦V3首秀，拆解馬斯克脫胎換骨的“十二飛”

出品 | 網易智能

作者 | 小小

編輯 | 王鳳枝

北京時間5月23日清晨，埃隆·馬斯克(Elon Musk)旗下太空探索技術公司SpaceX在位于得克薩斯州南部的星港基地，進行了星艦系統的第十二次綜合飛行測試。

此次飛行由Ship 39星艦飛船與Booster 19超重型助推器組成，不僅是星艦系統第三版構型(V3)的首次軌道級亮相，也同步啟用了專為V3建造的星港2號發射臺(Pad 2)。

整個任務沿亞軌道飛行，持續時間超過一小時。升空約7分鐘后，Booster 19超重型助推器在返航過程中因返航點火(boostback burn)提前中止等異常，未能成功按計劃完成受控濺落。Ship 39飛船則在成功部署22顆衛星后，于發射后約47分47秒開始再入大氣層，約65分鐘后濺落西澳大利亞海岸附近的印度洋水域，并在接觸水面后部分發生爆炸。

從已披露的信息看，盡管助推器回收環節出現異常，但SpaceX完成了衛星部署、飛船亞軌道飛行與濺落等主要程序，任務達成核心目標。

這是自2025年10月以來，星艦在歷經七個月的大規模改造后重新恢復飛行。馬斯克在發射前曾概括這次升級的幅度："星艦V3的幾乎所有部件都與V2不同。"

發射推遲背后的插曲

一個液壓銷與40秒的博弈

“十二飛”的首次發射嘗試原定于北京時間5月22日早上進行。SpaceX團隊在全新的星港2號發射臺上為這枚高達124米的火箭加注了超過5000噸的超冷甲烷和液氧，但在倒計時進入最后40秒時，任務控制中心發出取消指令。

發射被叫停后，馬斯克很快在社交媒體X平臺上發文解釋故障原因："固定塔臂的液壓銷沒有縮回。如果今晚能修好，我們將在明天再次嘗試發射。"SpaceX發射評論員丹·霍特(Dan Huot)在直播中進一步說明，團隊是在首次操作這些全新系統，無法在倒計時最后數秒內解決所有問題以達到發射狀態。

連夜修復后，SpaceX選擇在22日恢復試射。這是從5月16日外界首次捕捉到發射跡象算起，SpaceX在約一周里三次變更發射時間。此前，根據空域和海上警告通知，外界一度預計發射最早可能在5月16日進行，但SpaceX在周末前推遲了準備工作節奏，5月19日又進行了一次全面加注合練，最終將目標日鎖定在5月22日。

此次飛行的路徑也較此前有所調整。SpaceX為“十二飛”選擇了一條更偏南的海上航線，火箭在墨西哥灣上空從尤卡坦半島東北海岸和古巴西端之間穿行，而非此前任務使用的佛羅里達海峽上空。這一調整涉及火箭飛行安全區和海上濺落區的重新協調，也與新發射臺的位置、V3構型的性能特征相匹配。

任務全過程中，SpaceX明確不會對任何一級進行回收。Booster 19超重型助推器在升空后約7分鐘執行返航點火時出現異常，未能按計劃完成受控濺落。Ship 39飛船則沿著亞軌道飛行約65分鐘，在完成部署測試后，于印度洋濺落。這一保守選擇與此次飛行的性質直接相關，在新構型和新發射臺同時首飛的條件下，核心任務是獲取飛行數據，而非驗證回收。

讓火箭長出“眼睛”

防熱大底首次迎來太空自檢

SpaceX在任務描述中稱，“十二飛”的主要目標是在真實飛行環境中首次演示V3構型下的所有新部件。"星艦架構的每個元素都進行了重大重新設計，以實現完全和快速的可重用性，這些重新設計融入了多年開發和測試的經驗教訓。"因為所有新元素都是首次飛行，SpaceX決定不嘗試捕獲Ship 39或Booster 19，以降低風險并將數據獲取置于首位。

有效載荷部署是本次任務的另一重要目標。Ship 39攜帶了22顆衛星，數量接近此前飛行任務的兩倍。這其中20顆為標準質量的模擬星鏈衛星，用于測試升級后的星鏈PEZ分配器機構。該分配器配備了新設計的執行器和逆變器，旨在提高單顆衛星的部署速度。星鏈衛星的大規?？焖俨渴鹗切桥炌度肷虡I運營后的核心任務之一，分配器性能的驗證直接關系到后續星座組網節奏。

剩余兩顆經過特殊改裝的衛星則承擔了獨特的“自檢”任務。SpaceX在任務描述中寫道："最后兩顆部署的衛星將掃描星艦的防熱大底，并將圖像傳輸給地面操作員，以測試分析星艦防熱大底是否為未來任務返回發射場做好準備的方法。"

為配合這一掃描，工程師們事先將星艦表面的幾塊防熱瓦涂成白色，用以模擬缺失瓦片并作為成像測試的醒目標靶。此外，在升空時，星艦有意缺失一塊防熱瓦，以便精確測量當瓦片脫落后，相鄰瓦片在再入過程中承受的氣動載荷差異。這是SpaceX第一次在飛行中主動設置防熱瓦缺陷進行對照測試。

防熱大底是目前整個星艦項目中最突出的技術瓶頸之一。馬斯克在2月的一次播客采訪中直接點出："星艦剩余的最大問題是什么？是讓防熱大底變得可重用。從來沒有人制造過一個可重用的軌道防熱大底。"根據他的說法，星艦在過往飛行中掉了很多瓦片，"如果沒有大量工作，它是不可重用的"。而每次飛行后對大約40,000塊瓦片進行人工檢查與更換，顯然不符合星艦“快速重復使用”的設計初衷。

“十二飛”中兩顆“自拍”衛星提供的實時圖像，以及故意缺失瓦片的對照數據，將幫助工程師更準確地理解再入過程中的熱載荷分布和瓦片脫落機制。

除了防熱大底測試，本次飛行原計劃在太空中重新啟動其中一臺猛禽發動機，以驗證這項“關鍵能力”。但在實際飛行中，飛船在初始燃燒階段六臺猛禽發動機中僅五臺正常工作，SpaceX因此跳過了這一演示項目。在軌重新點火是未來執行月球、火星及深空任務所需的關鍵機動能力，也是此前任務中未充分驗證的項目之一。

一場脫胎換骨的大改

從發動機到發射塔全面重構

星艦V3構型的改進幾乎涉及每個系統。SpaceX官網更新頁指出，這些新元素旨在"實現星艦能力的跨越式提升，并解鎖飛行器的核心功能，包括完全快速可重用、太空推進劑轉移、部署星鏈衛星和軌道數據中心，以及將人員和貨物送往月球和火星的能力"。

超重型助推器V3

超重型助推器V3的柵格翼構型出現了醒目變化。柵格翼的數量從四個減至三個，但每個柵格翼的面積較此前增加了50%，結構強度也顯著提高。每個柵格翼內含一個新的捕獲點，并在助推器上調整了角度，以便未來支持起降捕獲操作。為了降低熱分離期間星艦上級發動機尾焰的熱暴露，柵格翼的安裝位置被整體降低。同時，此前暴露在助推器外部的柵格翼轉軸、執行器和固定結構，已全部移入助推器主燃料箱內部，獲得了更好的保護。

熱分離方式同樣徹底重建。一個集成式熱分離結構取代了此前一次性使用的保護級間段。在級間分離時，助推器燃料箱的前穹頂直接暴露在星艦發動機的高溫尾焰中，防護手段完全依賴助推器內部的燃料箱壓力，外加一層非結構鋼殼。連接飛船和助推器的級間段執行器在分離完成后會自動縮回，從而進一步屏蔽發動機尾焰。這意味著V3將熱分離從一種“犧牲式”方案轉變為可重復使用的結構設計。

助推器內部最關鍵的變革在于燃料輸送系統。一條負責將低溫推進劑從主貯箱輸送給底部33臺猛禽發動機的輸送管被完全重新設計，其尺寸大幅增加，SpaceX的表述是"大約相當于一枚獵鷹9號火箭的一級"。以獵鷹9號一級直徑約3.7米的尺寸來衡量，這條輸送管的直徑已經達到中型運載火箭箭體量級。新設計帶來的直接收益是，全部33臺發動機能夠同時啟動，并執行更快、更可靠的翻轉機動。

尾部熱防護系統同步進行了重新設計。此前每個發動機單獨配置的大型護罩被取消，改為在發動機之間的表面區域以及中心13臺發動機推力矢量控制硬件周圍增加屏蔽。隨著尾部空腔和發動機護罩一并取消，原先安裝在其中的二氧化碳滅火系統也被移除。這一簡化使助推器尾部結構大幅精簡，減少了維護點數量。

與發射臺的連接方式也發生了改變。超重型助推器V3將原來單一的快速斷開接口替換為兩個物理分離的連接點，分別用于燃料和氧化劑的加注。這為地面與火箭之間的流體連接提供了額外冗余，同時允許發射臺的支撐機構更小、更簡潔。

星艦飛船V3

星艦飛船V3的推進系統進行了"全面的重新設計"，實現了一種新的猛禽發動機啟動方法，增加了推進劑貯箱容積，并改進了飛行中用于轉向的姿控系統。推進系統的更新還減少了飛行器尾部可能積聚推進劑泄漏的封閉空間，提高了安全性。尾部流體和電氣系統的布線方式也經過重新規劃，這是取消單個發動機護罩的技術前提之一。

尾部襟翼的驅動系統從每個襟翼配備兩個執行器改為一個帶有三個電機的執行器。這一改動在提升冗余度的同時，三個電機互為備份，減輕了系統的總質量和成本，對返回發射場操作時的可靠性有直接幫助。

為滿足未來深空任務需求，星艦V3被明確賦予“長航時飛行能力”。具體配置包括：一套更高效的姿控系統、高壓氣體隔離閥、頭錐供應系統100%真空夾套覆蓋、一套高壓電驅動低溫再循環系統，以及一個專門用于在太空長期滑行期間管理低溫推進劑與發動機相互作用的系統。

在飛行器背風側，四個新增的"對接漏斗"和配套的推進劑管線連接，是為飛船間推進劑轉移，即太空加油，所做的直接硬件準備。這是星艦執行任何地月軌道以遠任務的前置能力。

星鏈PEZ分配器機構也得到升級，配備了新設計的執行器和逆變器，目標是提高每顆衛星的部署速度。對于需要在單次發射中部署數十顆衛星的星座組網任務而言，分配器的工作節奏直接影響任務效率。

猛禽3發動機

猛禽3發動機是整個V3構架的動力核心。與上一代相比，海平面型號的推力從230噸提升至250噸，真空型號從258噸提升至275噸。推力的提升并非通過簡單增加燃燒室壓力實現，而是伴隨著結構設計的深度簡化。

傳感器和控制器被集成到發動機內部，由發動機自身的熱防護系統覆蓋保護。這一設計決策使SpaceX能夠取消星艦和超重型助推器上此前為每臺發動機單獨配置的外部護罩。所有發動機型號均采用了重新設計的點火系統。

質量方面，海平面型號從1630千克降低到1525千克。通過簡化發動機本體、飛行器側配套設施以及支撐硬件，在飛行器級別計算，每臺發動機節省了約1噸質量。對于配備33臺發動機的超重型助推器和6臺發動機的星艦飛船而言，這一減重幅度累計可觀。

航電系統

星艦V3首次應用了一套全新的航電架構，專門為高飛行率、完全可重用性和增強可靠性而設計。助推器與飛船兩套飛行器系統合計包含約60個定制航電單元，將電池、逆變器和高壓電力分配集成在單個組件中。整套系統能夠跨飛行器提供約9兆瓦的峰值功率，并具備分布式故障隔離能力，某一單元的故障不會導致全系統癱瘓。

導航系統升級為多傳感器方案，在即將執行的任務和各種環境條件下均具有高冗余度，設計目標是實現精確自主飛行。新型精密射頻傳感器用于在微重力環境下測量推進劑液位，這在太空推進劑轉移操作前至關重要，因為液位測量不準將直接影響轉移精度和安全裕度。

攝像頭系統大幅升級，總共提供約50路視圖，覆蓋飛行器各個關鍵部位。所有視頻數據通過一條480 Mbps的冗余高速、低延遲星鏈連接實時下傳至地面。這是星艦首次利用自有的星鏈網絡實現飛行器視頻的寬帶實時傳輸。

星港2號發射臺

星港2號發射臺與V3火箭同步啟用，位置在此前所有星艦測試飛行所使用的發射點以西約300米。推進劑庫儲存容量得到擴充，泵送能力顯著增加，目的是縮短飛行器加注時間。發射塔上的筷子機械臂經過重新設計，現在長度更短，能夠以更快速度運動，以便在捕獲操作時更好地追蹤返回的飛行器。其主要執行器從液壓驅動改為機電驅動，在速度、冗余度和可靠性上均有提升。

用于向星艦上級加注推進劑的快速斷開臂得到結構加強并重新封裝，在發射期間會旋轉至離火箭更遠的位置以提供保護。發射臺結構和壓緊裝置完全重新設計，重點改善載荷分布、回推可靠性和飛行器在飛離過程中的保護。

發射臺內部，雙向火焰導流器和頂層火焰偏轉器經過全新設計，目標是徹底消除發射后的燒蝕現象，使這些表面無需在每次發射后進行翻新。用于超重型助推器推進劑加注的快速斷開裝置被移至發射臺另一側，并拆分為獨立的甲烷和氧氣機構。各種排氣閥、隔離閥和過濾器則重新安置在發射臺側面的一個加固地堡中，該地堡大幅縮短了與火箭的距離，同時將氧氣和甲烷系統隔離到不同房間，以確保安全。

下半年軌道首秀

衛星發射與太空加油提上日程

SpaceX在5月20日向美國證券交易委員會(SEC)提交的IPO招股書中，首次以正式文件形式披露了星艦的后續運營規劃。公司明確預期，星艦將于2026年下半年開始向軌道交付有效載荷。

星鏈巨型星座的后續部署高度依賴星艦。招股書中指出，SpaceX"目前的運營火箭，包括獵鷹9號和獵鷹重型，無法部署V3衛星和V2 Mobile衛星"。按照規劃，一次星艦發射最多可攜帶60顆V3星鏈衛星或50顆V2手機直連衛星。SpaceX計劃讓V3衛星提供每顆每秒1太比特(1 Tbps)的吞吐量，并在2027年通過V2 Mobile衛星提供更全面的手機直連服務。

推進劑轉移是另一個必須在近期驗證的關鍵技術。SpaceX在招股書中坦承："在軌加油是復雜的，我們尚未演示或嘗試過。我們可能無法在我們目前預期的時間表上開發、商業化、規模化或成功實施這些或其他戰略舉措，或者根本無法。"

但這份風險提示恰好說明了推進劑轉移的不可或缺性。NASA與SpaceX持有價值超過40億美元的載人登月著陸器合同，星艦V3未來必須演示推進劑轉移能力。NASA馬歇爾太空飛行中心HLS系統工程與集成經理湯姆·珀西(Tom Percy)指出："第一次推進轉移飛行對NASA和SpaceX都非常重要，我們期待看到它并從中獲得一些真正好的數據。"

對于項目整體進度，馬斯克在發射前保持了積極但留有余地的表態。他在X平臺上寫道："星艦的生產線已滿，今年將完成大約10艘以上的飛船和大約一半數量的助推器，所以，如果出現問題，除非發射臺被毀，否則不會造成重大挫折。"

招股書還描繪了更長周期內的能力目標。SpaceX預計星艦V3能夠將100噸有效載荷送入近地軌道，未來版本將進一步提升至200噸，并最終達到每年100萬噸的總發射量。圍繞這一能力，SpaceX提出的遠期應用場景包括軌道AI數據中心、月球稀有資源開采并直接運回地球，以及全球點對點極速客貨運輸。

萬億市值前的大考

一次發射如何牽動IPO定價

“十二飛”的時間窗口與SpaceX的IPO進程高度重疊。5月20日，在發射計劃的前一天，SpaceX正式向SEC提交上市申請。市場預計此次IPO將籌集高達750億美元，公司估值目標約1.75萬億美元，若達成將成為有史以來規模最大的IPO。

招股書首次全面披露了星艦項目背后的財務數據。SpaceX在星艦開發上的累計投入已超過150億美元。其中2025年全年投入30億美元，2026年第一季度投入近9億美元。這些巨額支出直接影響了公司盈利能力。

2025年，SpaceX太空部門運營虧損6.57億美元。2026年第一季度，該部門運營虧損進一步擴大至6.62億美元，公司明確將此歸因于對星艦及相關基礎設施的持續加大投資。SpaceX表示，預計今年將繼續增加研發投入，其中約80%花在內部制造環節。

在風險因素部分，招股書將星艦列為首要風險。文件明確指出，大規模開發星艦或在實現所需發射節奏、可重用性和后續能力方面的失敗或延誤，將延遲或限制公司執行增長戰略的能力，包括部署下一代衛星、全球衛星到移動連接和軌道AI計算，并可能對業務、財務狀況、運營結果和未來前景產生重大不利影響。

招股書進一步列舉了具體挑戰：超重型助推器和星艦上級的“可靠的高節奏返回發射場操作”、飛行器的快速和頻繁重用，以及“在過渡到頻繁操作飛行期間管理公眾和監管對異常事件的容忍度”。文件特別指出，如果星艦未能實現完全可重用性或快速周轉，可能面臨單次發射成本上升、大型星座部署延遲、收入增長延遲和資本需求增加等后果。

對于軌道AI計算這一新業務方向，招股書的表述更為直白："規?；腁I計算衛星需要星艦的完全可重用性才能在經濟上具有吸引力。"

正因如此，“十二飛”的成敗被資本市場賦予超出技術測試本身的權重。數據分析公司PitchBook的高級研究分析師弗朗科·格蘭達(Franco Granda)評論稱："對于如此嚴重依賴敘事和象征意義的IPO，我們認為這次飛行是SpaceX日歷上最重要的IPO前催化劑。"他指出，如果發射結果糟糕，投資者熱情可能“急劇減弱”。

美國聯邦航空管理局(FAA)局長布萊恩·貝德福德(Bryan Bedford)在發射前夕的一次行業論壇上透露，SpaceX總裁格溫·肖特韋爾(Gwynne Shotwell)向他介紹了公司的遠期目標：“五年內達到每年10,000次發射的愿景”。貝德福德的回應相當審慎，他表示FAA在批準此類擴張之前“需要看到更多的可靠性”。

他補充說，目前FAA尚不構成太空發射的限制因素，但“我可以看到一個未來，我們將成為限制因素，因為我們沒有為我們的太空團隊投入足夠的資金?！?/p>

斯坦福大學航天專家、前NASA艾姆斯研究中心主任G.斯科特·哈伯德(G. Scott Hubbard)將此次發射的風險評價為“巨大的”。他補充說：“政府決定為載人登月著陸器選用這種‘放手交給企業’的合同模式，現在輪到這些公司用實力說話了。”戰略咨詢公司Analysys Mason合伙人安托萬·格雷尼爾(Antoine Grenier)則從商業角度分析：“如果發射順利進行，那么它將真正為更多的太空基礎設施和月球合同鋪平道路。”

Neuberger Berman高級投資組合經理丹尼爾·漢森(Daniel Hanson)管理著持有SpaceX股票的基金，他的看法相對理性："SpaceX的執行履歷無人能及，但星艦這件事本身就極難做好。這個團隊總會在合適的時候攻克它，屆時將釋放巨大價值。"這一判斷概括了投資圈的普遍心態：承認技術難度，但依然押注SpaceX的執行力終將兌現。

飛船完成主要程序但助推器出現異常、關鍵點火測試被迫跳過?！笆w”恰恰印證了這一判斷：技術難度切實存在，但SpaceX仍在逐步推進。