2023年4月20日，美國得克薩斯州博卡奇卡基地，“星艦”發(fā)射升空（視覺中國/圖）
時(shí)隔三日，美國得克薩斯州南部邊境小鎮(zhèn)博卡奇卡再次吸聚了全球目光。美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的發(fā)射場“星際基地”（Starbase）上，直徑9米、總高度達(dá)120米的運(yùn)載火箭系統(tǒng)“星艦”(Starship)亟待首飛。發(fā)射窗口始于美國東部時(shí)間上午8點(diǎn)28分，持續(xù)62分鐘。
隨著倒計(jì)時(shí)歸零，大朵大朵的黃煙從火箭底部不斷生成。八秒鐘前，33臺(tái)“猛禽”發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)開始交錯(cuò)啟動(dòng)，超過1000萬磅（約4536噸）的推進(jìn)劑被陸續(xù)推入。巨大的轟鳴聲中，“星艦”猶如一顆銀彈刺向天空。即便有幾臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)沒能成功點(diǎn)燃，這并沒有影響這枚“人類有史以來最強(qiáng)大的運(yùn)載火箭”開始它的冒險(xiǎn)征程。
2023年2月9日，配備33臺(tái)“猛禽”發(fā)動(dòng)機(jī)的超重型推進(jìn)器完成了首次全面靜態(tài)點(diǎn)火測試（SpaceX/圖）
這頭“不銹鋼巨獸”由70米高的超重型助推器原型機(jī)“Booster 7”和50米高的星艦飛船原型機(jī)“Ship 24”組成。其中，配備了33臺(tái)“猛禽”發(fā)動(dòng)機(jī)的助推器，在滿推力狀態(tài)下的起飛推力超過7500噸，幾乎是“太空發(fā)射系統(tǒng)”（SLS，Space Launch System）重型火箭的兩倍?！癝LS”火箭由美國宇航局（NASA）研制。2022年11月，“SLS”火箭完成首飛，成功將獵戶座載人飛船送往月球軌道。
“星艦”登錄月球的概念圖（SpaceX/圖）
不幸的是，火箭在上升過程中飛行姿態(tài)開始出現(xiàn)異常，隨后“星艦”在與超重型助推器分離前發(fā)生了非計(jì)劃性解體，“星艦”首飛嘗試以失敗告終。太空探索是一項(xiàng)長期努力，需要耐心和不斷的嘗試。就像SpaceX創(chuàng)始人埃隆·馬斯克常被引用的一句話，“失敗是一個(gè)選項(xiàng)，假如你從未失敗過，這說明你的創(chuàng)新還不夠?！?/p>
按照SpaceX提前公布的試飛方案，如果發(fā)射順利，火箭升空169秒后，在約64公里高度，超重型助推器會(huì)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)并與飛船分離。隨后，助推器將重啟少數(shù)發(fā)動(dòng)機(jī)返回德克薩斯州，在發(fā)射約8分鐘后墜落在墨西哥灣，距離發(fā)射場海岸約31公里位置。與此同時(shí)，借助自有的6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，飛船船艙將繼續(xù)爬升至約241公里的高度，以約28160公里/小時(shí)的速度飛行，在向東完成部分地球環(huán)繞任務(wù)后重返大氣層，最后在夏威夷附近的太平洋墜落。整個(gè)星際飛船試飛持續(xù)約90分鐘。
在美國得克薩斯州博卡奇卡發(fā)射基地的“星艦”（新華社/圖）
和“SLS”火箭等一次性重型運(yùn)載火箭不同，“星艦”的超重型助推器以及飛船均按照可重復(fù)使用設(shè)計(jì)，這是SpaceX降低成本的關(guān)鍵。不過，由于這是SpaceX首次嘗試發(fā)射完全組裝的星際飛船，為減少測試內(nèi)容，“Booster 7”和“Ship 24”都不會(huì)被回收復(fù)用。如果首飛成功，如何驗(yàn)證助推器和飛船可以在發(fā)射后返回地球并復(fù)用，將是SpaceX面臨的下一個(gè)重大挑戰(zhàn)。
刷新歷史的每一小步都異常艱難。
兩個(gè)月前的2月9日，SpaceX剛剛完成了“星艦”的首次全面靜態(tài)點(diǎn)火測試。在那次測試中，SpaceX首次嘗試同時(shí)點(diǎn)燃了超重型助推器上裝載的全部33臺(tái)“猛禽”發(fā)動(dòng)機(jī)。最終，有31臺(tái)成功點(diǎn)燃約10秒。據(jù)埃隆·馬斯克介紹，測試產(chǎn)生的推力足以保證飛船進(jìn)入軌道。在此之前，經(jīng)過數(shù)次失敗的試飛測試，“星艦”飛船已完成高空測試飛行并安全著陸，但超重型助推器還從未飛離過地面。
2023年4月16日，人們在美國得克薩斯州博卡奇卡基地附近地區(qū)野餐（新華社/圖）
在獲得美國聯(lián)邦航空局批準(zhǔn)后，“星艦”試飛項(xiàng)目曾于美國東部時(shí)間2023年4月17日9時(shí)至10時(shí)30分（北京時(shí)間17日21時(shí)至22時(shí)30分）迎來首個(gè)發(fā)射窗口。然而當(dāng)晚，先是首飛發(fā)射時(shí)間被推遲20分鐘，然后在北京時(shí)間21時(shí)12分左右，馬斯克在社交媒體上稱，“星艦的一個(gè)增壓閥似乎凍住了，所以除非它能很快恢復(fù)，否則今天的發(fā)射會(huì)被取消?！?/p>
最終，在發(fā)射轉(zhuǎn)變?yōu)椤皾癫逝拧保ㄗⅲ篧et Dress Rehearsal，即向火箭內(nèi)加注推進(jìn)劑并使其進(jìn)入發(fā)射待命狀態(tài)，從而測試除了發(fā)射以外的絕大多數(shù)發(fā)射流程）后，直播屏幕上的倒計(jì)時(shí)定格在了“40秒”。當(dāng)天稍晚，SpaceX 團(tuán)隊(duì)宣布會(huì)在4月 20 日進(jìn)行第二次發(fā)射嘗試。
助推器的增壓閥門被凍住是導(dǎo)致4月17日試飛推遲的原因。增壓輸送系統(tǒng)像是火箭的“大動(dòng)脈”，為發(fā)動(dòng)機(jī)輸送推進(jìn)劑和氣體。閥門常被用來控制氣體的流量、壓力和溫度，是航天器最常出現(xiàn)問題的組件之一。有分析人士猜測，增壓閥門凍住可能是因?yàn)橛糜诩訅旱牡蜏貧怏w中混入了水汽。
對于一枚全新的火箭，因故障導(dǎo)致首發(fā)推遲的情況很常見。NASA的“SLS”火箭在2022年11月成功發(fā)射前，也曾經(jīng)歷了數(shù)次推遲，原因包括燃料泄漏、傳感器故障、颶風(fēng)等。比如在同年6月20日的測試中，氫泄漏就導(dǎo)致了發(fā)射任務(wù)取消。氫泄漏通常在低溫條件下才可能出現(xiàn)，除非進(jìn)入正式的發(fā)射倒計(jì)時(shí)，工程師們很難預(yù)判。
2022年11月16日，美國佛羅里達(dá)州，“SLS”火箭完成首飛，成功將無人的“獵戶座”載人飛船送往月球軌道（視覺中國/圖）
在17日的首次發(fā)射嘗試之前，馬斯克就呼吁關(guān)注者放低期待值，“這是一枚非常復(fù)雜的巨型火箭的首次發(fā)射”，“我們會(huì)非常小心，如果我們看到任何讓我們擔(dān)心的事情，我們就會(huì)推遲（發(fā)射）?！?/p>
17日較早時(shí)間，部分航天愛好者在社交平臺(tái)上票選“Booster 7”和“Ship 24”的最終命運(yùn)，列舉了十余個(gè)選項(xiàng)。不過，對于馬斯克來說，即便“有百萬種可能會(huì)失敗”，但可以預(yù)見的最壞的結(jié)果是“炸毀發(fā)射臺(tái)”，“如果我們在出現(xiàn)問題之前離發(fā)射臺(tái)足夠遠(yuǎn)，那么我會(huì)認(rèn)為這是成功的。”一旦發(fā)射臺(tái)被損壞，SpaceX將不得不花費(fèi)數(shù)月重建發(fā)射場。目前，SpaceX仍在為試飛制造多枚火箭，團(tuán)隊(duì)做好了多次嘗試的準(zhǔn)備。按照馬斯克3月接受采訪時(shí)的預(yù)期，“我認(rèn)為今年有八成希望能（有一枚）進(jìn)入軌道?！?/p>
NASA“載人著陸系統(tǒng)”（HLS）項(xiàng)目經(jīng)理麗莎·沃森-摩根曾將SpaceX的成長形容為一個(gè)螺旋向上的過程，“他們建造、測試、飛行，從中學(xué)習(xí)，然后再次循環(huán)?！睆囊淮未问≈锌焖賹W(xué)習(xí)一直是SpaceX的研發(fā)模式。“成功取決于我們能從這樣的測試中學(xué)到多少。隨著 SpaceX 迅速推進(jìn)星際飛船的開發(fā)，這將為未來提供信息并提高成功的可能性?！?7日的首發(fā)倒計(jì)時(shí)階段，SpaceX在社交平臺(tái)上如是說。
Space.com曾列舉了從“星艦SN1”到“星艦SN15”共9個(gè)原型機(jī)在發(fā)射中發(fā)生事故的原因，并總結(jié)出SpaceX團(tuán)隊(duì)對待失敗的態(tài)度以及他們從事故原因出發(fā)繼續(xù)改進(jìn)技術(shù)、優(yōu)化方案的過程。在一次次試飛甚至爆炸中學(xué)習(xí)是必經(jīng)階段，代價(jià)也是昂貴的，即便是對于SpaceX這樣的明星企業(yè)，即便它的創(chuàng)始人是全球最富有的人之一。來自風(fēng)險(xiǎn)投資公司Space capital和研究咨詢公司 Bryce Tech的數(shù)據(jù)顯示，SpaceX在2020到2022年相繼籌集了26億、18億和20億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資。而據(jù)2023年1月CNBC獲取的消息，SpaceX將在新一輪融資中籌集7.5億美元資金，該輪估值達(dá)到1370 億美元。
馬斯克創(chuàng)立SpaceX的愿景是“為人類購買一份應(yīng)對生存危機(jī)的保險(xiǎn)”?！暗厍蚱窦s有45億年歷史，但人類尚未成為跨星球生存物種，也不確定留給我們的時(shí)間還有多久?！痹隈R斯克看來，要確保人類長期生存，殖民火星至關(guān)重要。火星是太陽系中與地球環(huán)境最相似的行星，是目前公認(rèn)的適宜人類居住改造的最佳候選行星。據(jù)他估算，要在火星建造一座城市，至少需要運(yùn)送一百萬噸物資。當(dāng)前，設(shè)計(jì)運(yùn)載能力可達(dá)100-250噸并可在數(shù)小時(shí)內(nèi)重復(fù)使用的“星艦”是實(shí)現(xiàn)在火星建立“自給文明”的前提。
“星艦”與火星基地的概念圖（SpaceX/圖）
不過，相較于“殖民火星”的遠(yuǎn)景，SpaceX有更迫切的時(shí)間表。2021年4月，作為“阿爾忒彌斯計(jì)劃”的一部分，NASA選擇了SpaceX為其開發(fā)載人著陸器。按照原計(jì)劃，“星艦”最早將于2025年將兩名美國宇航員安全地送上月球表面。
無論如何，人類不會(huì)停止為成為多行星物種而努力的腳步。地球上，博卡奇卡的海灘邊，昔日佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角的熱鬧正再次上演。4月17日，“星艦”首飛的視頻直播間里，一個(gè)用戶名為“Peter McNicol”的網(wǎng)友留言道，“有生之年我想看到你們把人類送上火星。我已經(jīng)82歲了，所以快點(diǎn)吧！”
