星艦飛船濺落畫面
文｜蘇揚
編輯｜徐青陽
北京時間7月25日，SpaceX成功執行了星艦第十三次綜合飛行測試（Flight 13）。
整個任務沿着亞軌道飛行，全程持續超過一個小時。升空後約7分鐘，超重型助推器完成點火程序，濺落於墨西哥灣。
飛船在部署20顆星鏈V3衛星後，於太空重啓一臺猛禽發動機，並完成受控再入，最終濺落在印度洋預定水域。
本次飛行的組合體由Ship 40飛船與Booster 20超重型助推器構成，組合體總高約124米，其中助推器高約71米，安裝33臺猛禽3發動機。飛船高約53米，推進、航電及熱防護系統均按V3標準重新設計，有效載荷艙裝載了首批20顆具備完整功能的星鏈V3衛星。
星艦V3亞軌道飛行主要階段示意圖
此次飛行，標誌着SpaceX從上一次任務的異常中快速恢復，並將V3構型的驗證推向更深層次。
01
快速糾錯，時隔兩月再戰
本次發射距“十二飛”不到兩個月，相較此前“十一飛”與“十二飛”之間長達七個月的間隔明顯縮短。
不過，“十三飛”的首秀也並非一帆風順。
7月17日的首次發射嘗試中，倒計時歸零時，火焰和煙霧噴湧而出，但這枚巨型火箭並未按計劃離開發射臺。
SpaceX創始人埃隆·馬斯克隨後解釋，超重型助推器的33臺猛禽發動機中有部分未能點火，觸發了自動發射中止程序。事後，團隊更換了助推器上的兩臺發動機，並於24日再次嘗試發射。
儘管中止發射在火箭領域相對常見，但這次嘗試之後，SpaceX的股價連續受挫，市值比該公司交易第三天達到的峯值少了1萬億美元。
美國金融服務機構Tigress Financial Partners首席投資官伊萬·費恩塞斯（Ivan Feinseth）表示，這次中止“突顯了圍繞星艦向高節奏、可重複使用運營爬產的執行風險，並強化了反覆延遲可能推後收入和利潤率軌跡的可能性。”
資本市場的拋售表明，部分投資者對SpaceX“頻繁測試、快速失敗、從中學習”的開發策略非常敏感。但在航天業看來，這恰恰是SpaceX最終能跑贏對手的核心方法。
對此，諮詢公司Quilty Space研究總監卡萊布·亨利（Caleb Henry）評論稱，股價的波動“告訴我，仍然有一部分投資者真正不瞭解航天行業。”
事實上，SpaceX在其主力獵鷹9號火箭上就採取過類似策略，該火箭早期也曾遇到問題，但後來已成爲世界上最多產的運載火箭。
此前“十二飛”作爲V3構型的首秀，助推器在返回階段出現了一系列問題。FAA事故調查將問題歸因於上升段推進系統組件受熱影響以及錯誤的發動機警報系統設置所致。
33臺猛禽發動機爲超重型助推器提供動力
SpaceX對“十三飛”的助推器做出針對性修改：重新編排發動機啓動順序以承受時序偏差，提升翻轉機動的可靠性；改進發動機重點火相關的硬件，並更新警報與中止程序。
飛船在上次任務中也並非完美。級間分離後約40秒，三臺真空優化猛禽發動機中的一臺失效。儘管飛行器憑藉發動機失效運行能力成功達到了計劃的亞軌道軌跡，但這一異常導致後續計劃中的太空單機點火測試被迫跳過。
對此，SpaceX對星艦的推進系統進行了多項硬件和操作修改，以解決相互關聯的故障原因，並在未來版本的猛禽發動機中計劃了額外的可靠性改進。
此次“十三飛”中，助推器成功完成了發射、上升、級間分離、回推點火和着陸點火全過程，並實現海上軟濺落；飛船的所有發動機全程正常工作，太空中猛禽發動機重新點火一次成功。
雙級的出色表現，證明了SpaceX針對“十二飛”異常所採取的糾正措施全部有效。
更關鍵的是，星艦從設計之初就被定位爲多用途太空運輸系統，也是馬斯克將數據中心送入太空、擴展星鏈通信網絡以及將人類送上月球和火星雄心的核心。
SpaceX已在該項目上花費了超過150億美元，並持有NASA約40億美元的合同，用於最早在2028年將宇航員送上月球。
爲此，SpaceX將不得不在太空中爲飛行器加油，連續發射十幾次，並確保其能安全載人等目標。對於一艘尚未完成完整軌道任務的飛行器來說，這是一系列要求極高的任務。
SpaceX預計，如果一切按計劃進行，星艦可能會在今年晚些時候開始投入實戰。
02
告別模擬，真實衛星太空首秀
“十三飛”與以往任務最顯著的區別在於有效載荷。
星艦首次攜帶了20顆真實的星鏈V3衛星進入太空，而非此前的模擬器。這是星鏈V3衛星的首次在軌亮相，旨在大幅擴展星鏈網絡的容量和速度。
“十二飛”攜帶的星鏈衛星模擬器，“十三飛”搭載功能完整的星鏈V3衛星
據SpaceX披露，一次滿載的星艦發射可攜帶60顆V3衛星，爲星鏈網絡增加60 Tbps的容量。相比之下，當前獵鷹9號火箭每次搭載V2衛星僅能增加約2.6 Tbps。單顆V3衛星即可提供每秒1太比特的吞吐量，其部署標誌着星鏈網絡擴容進入全新量級。
作爲初步測試，這批衛星在星艦的亞軌道軌跡上由“PEZ分配器”逐一部署。該分配器由滑輪和纜繩系統組成，通過飛船側面的開口將衛星像取糖果一樣一顆顆彈出。
20顆V3衛星成功展開太陽能陣列和天線，並嘗試通過高容量激光鏈路與在近地軌道運行的更大星鏈星座建立連接，同時與南非的地面站進行通信測試。
雖然它們終將再入銷燬、不會入網服役，但在約20分鐘的短暫窗口期內，工程團隊進行了一項關鍵驗證：嘗試讓V3衛星與前期星鏈衛星短暫建立激光鏈路。若成功，便可證明跨代衛星激光組網的互操作性。
03
隔熱罩的實戰“體檢”
伴隨衛星部署，一場針對星艦隔熱罩的在軌“體檢”也同步展開。
20顆衛星中有6顆經過特殊改裝，搭載攝像頭系統。它們從PEZ分配器釋放後，轉身對星艦隔熱罩進行全景掃描，並將圖像實時回傳。
V3衛星上的攝像頭拍攝星艦飛船畫面
爲配合成像，SpaceX特地將星艦上的部分隔熱瓦塗成白色，作爲標記點，用來模擬缺失瓦片場景並測試系統對損傷的識別精度。這項技術在“十二飛”模擬衛星上已得到初步驗證，如今首次用於實戰。
其目標很明確：在嘗試用發射塔“筷子”回收星艦前，SpaceX需要一種遠距離、快速的隔熱罩完好性評估手段，以跳出馬斯克所說的“對4萬塊瓦片逐一繁瑣檢查”的困境。
這一需求背後，是隔熱罩可重複使用性這個星艦當前“最大的剩餘問題”。馬斯克在2025年2月曾公開承認，從來沒有人制造過可重複使用的軌道級隔熱罩。
爲此，“十三飛”的星艦隔熱罩同時接受了多項升級和實驗。
在飛船尾部襟翼的金屬側面上，多塊瓦片被直接安裝上去，以測試在非傳統區域附着隔熱材料的可行性。
同時，覆蓋尾部裙段的改進型瓦片和全新安裝機制也一同接受飛行考驗，目的是收集不同安裝方案的飛行數據，爲後續迭代提供依據。
Ship 40，圖中可見其表面的黑色陶瓷隔熱瓦
最引人注目的是一項首次進行的測量實驗。
隔熱罩上配備了“承力傳感瓦片”，專門用於在飛行器承受比以往飛行更高動壓的環境下進行測量。SpaceX在任務說明中指出，這種更高動壓的飛行剖面會給瓦片安裝帶來額外應力，但能夠換取更高的軌道有效載荷能力。
換言之，這次測試是在主動挑戰結構極限，以摸清熱防護系統在更接近實用工況下的真實邊界。
04
亞軌道飛行“畢業“
除了對熱防護系統的多重考驗，“十三飛”還成功執行了一項對軌道飛行至關重要的技術驗證——在太空中重新點燃一臺猛禽發動機。這一動作是星艦未來進入近地軌道後進行離軌操作的關鍵前提。
上次飛行中，由於一臺真空猛禽發動機提前失效，該測試被迫跳過。此次“十三飛”中，發動機在太空真空環境下成功點火，標誌着星艦向執行軌道級任務邁出了實質性一步。
最終，飛船在再入過程中經受住了熱防護系統的考驗，在印度洋預定水域完成受控濺落。從V3構型首飛時的瑕不掩瑜，到此次上市後首飛的全面成功，完成了V3構型飛行的又一次全流程驗證。
自2023年以來，SpaceX已飛過多個星艦版本，但V3是首個針對商業軌道部署星鏈而設計的型號。此次任務的意義由此越過單純的技術驗證，指向星艦從試驗品向運營工具的轉變。
與此同時，V3也是NASA阿爾忒彌斯載人登月着陸系統所基於的平臺，其首次載人登月任務計劃於2028年初啓動。這意味着，SpaceX既要搶商業部署的時間窗口，也揹負着向NASA交付可行航天器的硬性壓力。
而一次攜帶真實衛星完成太空“自拍”併成功返回的飛行，無疑爲SpaceX的全新身份投下了一枚分量不輕的信任票。
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