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星艦13飛全中！助推器軟著陸、太空點火、20顆真衛星出艙，SpaceX距離賺錢又近一步

2026-07-25 09:23:30　來源: 網易智能

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出品 | 網易智能

作者 | 小小

編輯 | 王鳳枝

SpaceX終于等來了這一刻：星艦第一次帶著真正的商業衛星上天。

經歷了一次發射中止和天氣推遲后，SpaceX的星艦第13次試飛（Flight 13）于北京時間7月25日早上6點51分成功發射，并完成了全部核心測試目標。

這一次沒有加新目標，只補上次沒做完的兩件事：超重型助推器在海上成功軟著陸，沒有再失控爆炸；飛船的發動機在太空成功重啟，補上了安全返航的關鍵一課。

而最關鍵的是，它的貨艙里不再裝著死沉的鐵塊，20顆具備完整功能的下一代星鏈V3衛星被首次送入了太空。

對SpaceX而言，這不是一次普通的試飛。

它標志著星艦正從“能飛起來的巨型試驗品”，向“可以重復使用、真正賺錢的太空運輸系統”蛻變。

01一枚邁向常規發射節奏的火箭

執行本次任務的是超重型助推器Booster 20（Super Heavy v3）和上級飛船Ship 40（Starship v3)，均屬星艦V3版本。

與此前測試的V2型號相比，V3的箭體更高，推力也大幅提升。超重型助推器高72.3米，直徑9米，底部安裝33臺猛禽發動機，起飛推力80800千牛頓。飛船高52.1米，直徑同為9米，配備6臺發動機，推力15700千牛頓。

二者組合后總高度124米，是目前人類建造的最大運載火箭。

V3版本不僅是尺寸和推力的簡單放大，更在多個系統上進行了深度升級。航空電子設備經過重新設計以減少質量并增加發射容量，推進劑箱容積顯著擴大，同時還配備了用于在航天器之間傳輸推進劑的專用設備。

這些改進是星艦未來執行深空任務和軌道加油的基礎，無論是飛往月球還是火星，都離不開V3平臺提供的運力支撐。與V2相比，這一代星艦高出約3米，但通過結構優化和材料升級，整體干重并未成比例增加，反而在有效載荷能力上實現了明顯躍升。

發射前的測試流程推進得相當緊湊，且每一步都按計劃完成，沒有出現反復。

Ship 40的堆疊工作于2026年3月2日完成，6月下旬完成低溫測試，7月1日完成6臺發動機靜態點火。

Booster 20于6月5日運抵梅西測試場，次日完成低溫測試，7月9日轉運至發射場，7月10日完成33臺發動機靜態點火，持續約25秒，所有參數正常。

這也是第二個到達星基地發射臺進行測試的V3版本助推器，它的順利點火意味著V3助推器的測試流程正在走向成熟。

地面系統的效率同步提升。本次加注流程明顯提速，推進劑加注總耗時35分20秒，較Flight 12縮短了約1分23秒，反映出地面團隊正將這套巨型系統的發射準備推向更高效的常規化節奏。

發射升空后，火箭沿規劃的亞軌道軌跡飛行，但上升段特意安排了更激進的測試。

SpaceX在本次任務中主動增加了飛行壓力測試。相比上一次任務，星艦承受了更高的氣動力環境，用更接近真實商業任務的方式驗證結構可靠性。

為此，飛船上級也做了相應準備，后續將提到的載荷感應隔熱瓦，正是為在這一階段采集關鍵數據而布置的。

飛行后半程，助推器在級間分離后順利完成翻轉、回推點火與著陸點火，最終在美國灣實現海上軟著陸；飛船則繼續飛向印度洋，完成受控再入和翻轉機動后，在預定海域濺落。

SpaceX在網絡直播中全程公開了這一過程，從分離到著陸的每個節點，均有清晰的遙測數據支撐。

02貨艙里不再是鐵塊，是能上網的衛星

本次飛行最顯著的變化，發生在貨艙內部。

此前12次試飛，星艦部署的全是“質量模擬器”嗎，說白了就是和真衛星重量相仿的金屬塊，唯一的作用是驗證貨艙門能不能正常打開、“派送器”能不能把衛星推出去。

Flight 12往前邁了一小步，攜帶了兩顆改裝的星鏈V2迷你衛星進行拍攝測試，但它們本質上仍是測試品，不具備完整的通信功能。

Flight 13徹底打破了局面。20顆具備完整功能的V3星鏈衛星被裝入貨艙，隨星艦進入太空。

星鏈V3是SpaceX專為星艦運力設計的下一代寬帶衛星。與目前獵鷹9號批量發射的V2迷你衛星相比，V3在單星容量、通信帶寬和激光鏈路能力上都有大幅提升。

按照SpaceX的規劃，這張衛星網絡的最終形態將包含多達10萬顆V3衛星，在低地球軌道構建一個前所未有的全球寬帶網絡。

這兩代衛星的部署效率差距，不是幾倍，而是數量級。

據公開資料顯示，獵鷹9號每次發射V2星鏈衛星，大約能為整個網絡增加2.6 Tbps的容量。而星艦一旦搭配滿載的V3衛星投入運營，單次發射就能將網絡容量直接提升60 Tbps。

當然，Flight 13這20顆只是測試品，20分鐘后就燒毀了；真正的60 Tbps要等星艦投入常規軌道運營。

這正是SpaceX如此迫切地推進星艦入軌的原因：只有星艦能裝下V3衛星，也只有星艦能把單次發射的成本打到足夠低，讓這張由十萬顆衛星組成的巨型網絡在經濟上成立。

由于本次仍是亞軌道飛行，這20顆衛星并未進入環繞地球的穩定軌道，而是沿一條拋物線飛行。部署時間被設定在升空后16分40秒，派送器通過飛船側面開口，以滑輪和纜繩機構將衛星逐一彈出。這個彈出過程本身就是測試的關鍵環節。V3衛星的尺寸和重量都與之前的模擬器不同，派送機構需要在真實載荷上驗證可靠性。

衛星脫離星艦后隨即展開太陽能陣列和天線，開始進入工作狀態。它們嘗試通過高容量激光鏈路，與南非設立的地面站以及軌道上正在運行的更大的星鏈星座建立連接。這是一次真正的“太空握手”，如果鏈路建立成功，就能證明V3衛星在通信協議和激光對準系統上與現有網絡完全兼容。

由于與星艦共享相同的亞軌道軌跡，這20顆衛星在部署約20分鐘后便隨飛船一同再入地球大氣層，全部焚毀。它們的生命雖然只有短短20分鐘，但在這段時間里完成的任務量并不少。太陽能陣列展開、天線部署、激光對準、鏈路建立、數據傳輸，這些環節都得到了實際驗證。

對于SpaceX的工程師來說，這20分鐘的飛行數據，比地面模擬幾個月的價值還要高。

03逐一解決歷史遺留問題

Flight 13的任務目標與Flight 12高度重合，本質上是針對上次未完成指標的集中修補。

第一個遺留問題出在助推器的級間分離環節。在Flight 12中，飛船發動機啟動時序出現細微差異，導致助推器在翻轉機動時偏轉了約90度。在熱分離和級間分離過程中，方向一旦偏了，后續的回推點火就無法按預定軌跡執行。

緊接著，助推器33臺猛禽發動機中有5臺在嘗試重新點火時出現異常，點火過程提前終止。助推器隨后滑翔下降，嘗試進行著陸點火，但最終在觸及水面之前爆炸。

FAA的事故調查報告接受了SpaceX對助推器異常兩個最可能根本原因的評估：上升過程中推進系統部件受熱影響，以及錯誤的發動機報警系統設置。FAA據此批準了四項糾正措施。

針對這一連串問題，SpaceX在本次任務中對Booster 20進行了多項硬件修改，目標是提升猛禽發動機在飛行中重新點火的可靠性。與此同時，發動機報警和中止邏輯也進行了更新，使系統能更好地適應多發動機同時工作的復雜環境。

在飛船一側，發動機的啟動順序被重新調整，增加了時間裕度，讓翻轉方向的控制更加穩健。從Flight 13的執行結果來看，這些修正措施取得了預期效果，助推器順利完成了回推點火和海上軟著陸，沒有重演上次的偏轉和點火失敗。

第二個遺留問題出在飛船上面級。Flight 12在級間分離后約40秒，三臺真空優化猛禽發動機中的一臺突然失效。盡管飛船憑借剩余發動機的推力最終抵達預定亞軌道軌跡，展示了發動機關閉能力，但這次失效的直接后果是后續的太空發動機重新點火測試被迫取消。

發動機太空重新點火能力直接關系星艦能否從軌道安全返回，若此項不達標，入軌后可能面臨失控風險，對公共安全構成威脅。

SpaceX確認上次失效由多個關聯原因造成，并在Flight 13前實施了多項硬件與操作修改，同時計劃在后續猛禽版本中持續推進可靠性改進。本次飛行中，發動機按計劃在太空重新點火，此項關鍵測試順利通過。

在監管層面，美國聯邦航空管理局（FAA）于7月13日正式結束對Flight 12的事故調查，接受SpaceX提交的糾正措施方案，為Flight 13掃清障礙，也為后續更高頻次的發射提供了制度保障。

04四萬塊瓦片的終極難題，讓衛星當“醫生”

對于星艦來說，真正難的不是飛上天，而是回來還能繼續飛。

而隔熱罩，就是星艦項目自啟動以來最難愈合的“舊傷”。

每次飛行，這層覆蓋了飛船半個機身的黑色陶瓷瓦片都會出現不同程度的脫落，而SpaceX的目標卻是讓星艦在不做大修的情況下直接補充推進劑再次起飛。四萬塊瓦片和“快速重復使用”之間的矛盾，是這個項目繞不過去的坎。

Flight 13沒有回避這個問題，而是從天上和地面兩個維度同時出手，對隔熱罩做了一次迄今為止最密集的集中測試。

隔熱罩的麻煩在于，它必須同時應付兩個截然不同的階段。

上升段，火箭承受著越來越大的動壓，氣流像刀子一樣刮過箭體表面，隔熱瓦稍有松動就會被撕下來。再入段，飛船以極高速度扎進大氣層，摩擦產生的熱量足以熔化大多數金屬，隔熱瓦不僅要自己扛住，還得保護身后的不銹鋼機身不被燒穿。

Flight 13在這兩個階段都安排了針對性的實驗。

在上升段，SpaceX有意讓火箭承受更高動壓，以換取更大有效載荷入軌能力，代價是隔熱瓦應力增加、脫落風險上升。

工程師因此在多處進行針對性部署：尾部襟翼金屬側面安裝多塊隔熱瓦，尾部裙段隔熱罩采用修改后的瓦片和附著機構以收集不同方案的飛行數據，整個隔熱罩還布置了載荷感應隔熱瓦，實時測量上升段受力情況。

Ship 40的外觀也因此有了一些可見的變化，液氧箱兩側新增了一對定向通風口，部分區域的隔熱罩覆蓋面積有所增加，這些調整都是基于前幾次飛行的數據做出的。

地面測完了上升段的抗壓能力，接下來要解決的是檢測問題。

隔熱罩在再入過程中有沒有受損、掉了多少瓦、哪些位置最嚴重，這些信息如果等飛船落地再去檢查，就太晚了。SpaceX需要一種手段，在飛船還在天上時就能完成損傷評估。

于是，在20顆V3衛星中，有6顆被賦予了特殊的偵察任務。它們搭載了攝像頭系統，脫離星艦后調整姿態，將鏡頭對準隔熱罩進行掃描拍攝，圖像實時傳回地面。

為了讓檢測有明確的觀察目標，工程師事先將數塊隔熱瓦涂成白色，模擬缺失或破損狀態。在黑色的隔熱罩背景上，白色瓦片是極為顯眼的目標，如果攝像頭能準確識別其位置和狀態，就證明這套遠程檢測系統具備實際應用能力。

這個思路在Flight 12上做過一次小規模預演，當時兩顆經改裝的星鏈V2迷你衛星攜帶攝像頭和閃光燈升空，在黑暗中拍回了飛船的外部輪廓，初步驗證了近距成像的可行性。

Flight 13將偵察衛星數量增加到6顆，拍攝任務也從單純的輪廓捕捉升級為有針對性的掃描。這套流程與航天飛機時代的交會俯仰機動有相通之處，航天飛機對接空間站前會做一次翻轉，讓宇航員用長焦鏡頭檢查機腹隔熱瓦。

區別在于，星艦上沒有宇航員，也沒有空間站可供對接，檢測任務只能交給自家的星鏈衛星。把檢測工具集成到衛星上，等于將安全檢查嵌入到了每次發射任務的標準流程里。

這些密集實驗的背后，是一個被SpaceX創始人埃隆·馬斯克（Elon Musk）反復提及的核心難題。星艦雖已多次從太空返回并海上軟著陸，但每次均有大量隔熱瓦脫落，若不進行大面積檢查更換，飛船無法再次起飛。

而整個隔熱罩由大約40000塊六角形陶瓷隔熱瓦組成，逐一排查的成本和時間將直接吞噬“快速重復使用”的全部紅利。馬斯克直言：如果目標是讓星艦著陸后補充推進劑就能再次飛行，就不能沿用這種對四萬塊瓦片逐一維護的模式。

Flight 13上的實驗正是為了找到一條出路。從上升段的抗壓測試，到太空中的遠程成像，再到不同附著方案的數據對比，三個方向同步推進，共同指向一個目標：讓隔熱瓦足夠可靠，無需大修就能重復使用。

這條路目前還沒有走通，但每一次飛行都在積累更接近答案的數據。

05從亞軌道到軌道：距離還剩多遠

Flight 13的順利收官，為亞軌道測試階段畫上階段性句號。

SpaceX總裁兼首席運營官格溫·肖特維爾（Gwynne Shotwell）6月接受采訪時表示，若本次任務表現符合預期，公司可能在Flight 14嘗試真正的軌道發射。多家行業媒體也做出類似判斷，認為Flight 13是軌道發射前的最后一次全面演練。

進入軌道之后，星艦面對的技術挑戰會上升整整一個量級。在軌部署真正的商業載荷、演示推進劑在軌轉移、讓飛船從軌道安全返回并被星基地發射塔的“筷子”機械臂精準捕獲，這幾項任務此前全都沒有在星艦上完成過驗證，每一項都是“第一次”。而這些任務又緊密牽連著兩個彼此交織的大方向。

第一個方向是SpaceX自身的商業邏輯。

星艦設計的核心目標之一，就是取代現有的獵鷹系列火箭來發射星鏈衛星，把單次發射的成本降下來。獵鷹9號火箭目前已經做到了第一級助推器的重復使用，而且復用次數不斷刷新紀錄。就在不久之前，SpaceX飛行次數最多的獵鷹9號助推器剛剛完成了它的第36次發射和著陸。

但獵鷹9號火箭的第二級每次都是全新制造的，且運力有限。如果星艦能夠實現兩級的全面回收復用，再配合V3星鏈衛星的大容量優勢，星鏈網絡的鋪設效率將出現質變。

SpaceX在之前的測試中已經成功捕獲過幾次V2版本的超重型助推器，并將其中兩個回收的助推器用于了后續任務，證明了助推器復用的可行性。但飛船上面級的回收至今沒有嘗試過，原因在于飛船的返回方式與助推器完全不同。

超重型助推器的返回路徑與獵鷹9號火箭第一級非常相似，都是垂直下降、發動機反推、最后懸停著陸。雖然超重型助推器沒有獵鷹9號火箭那樣的著陸腿，而是靠發射塔的筷子臂在空中接住，但基本的控制邏輯是相通的。

飛船的返回則完全是另一回事。它必須以腹部朝下的姿態穿過大氣層，讓覆蓋了半個箭體的黑色隔熱瓦承受再入的極端高溫。靠近頭部和尾部的襟翼負責控制姿態，在自由落體的大部分時間里保持箭體水平。等高度下降到接近海平面時，飛船再執行一個“翻轉和點火”機動，把整個箭體從水平擺成垂直，同時發動機點火反推，實現軟著陸。