社区

当地时间2023年11月18日7时3分，SpaceX新一代重型运载火箭星舰，第二次轨道级试飞。升空不到3分钟，一、二级成功分离，不久后，第一级超重型火箭助推器，再次点火失败，加上偏离任务范围，主动执行自毁程序；第二级星舰飞船，因速度不够导致切入轨道失败，同时与SpaceX失去联系，也启动自毁程序；SpaceX官宣第二次星舰发射失败。

此次星舰发射虽未完全成功，但相比2023年4月进行的首次发射，更震撼、更精彩，实现多项新突破，包括首次实现一、二级热分离等。

本期前沿周报，聚焦SpaceX星舰第二次轨道级试飞，综合SpaceX官网/X账号、中国航天报、腾讯科技、新智元、三体引力波、航空知识、36氪、澎湃新闻等分析报道，六合商业研选整理、精校，分享给大家，Enjoy！

正文：

全文7,641字

预计阅读16分钟

星舰第二飞未成功，但比首飞更震撼、更精彩

2023年4月20日，SpaceX进行星舰首次轨道级试飞任务。星舰点火升空后不久，开始失控，第一级超重型火箭助推器与第二级星舰飞船未能分离，并伴随其他问题，SpaceX最终在墨西哥湾上空主动引爆星舰，从起飞到爆炸，历时约4分钟。

星舰首飞后，SpaceX在X/推特平台发文表示，此次测试将帮助提高星舰可靠性，团队将继续审查数据，致力下一次飞行测试；马斯克发文称，星舰首次试射激动人心，学到很多，有助几个月后下一次尝试。

首飞失败后，SpaceX发表声明表示，助推器内部燃料泄漏引发火灾，导致SpaceX与星舰上主要飞行计算机失去联系，星舰最终失去控制。

吸取首飞失败经验，SpaceX对星舰进行多达1,000多处升级与改进，包括63项美国联邦航空管理局FAA规定修正，提高飞行安全与性能，尤其是对发射台加固、首次采用热分离方案等。

发射准备期间

7个月后，终于等来星舰第二次轨道级试飞。

当地时间2023年11月16日，SpaceX获FAA批准，可以对星舰进行第二次发射。马斯克在X/推特平台回复网友表示，需要更换格栅鳍执行器，发射时间推迟到11月18日；格栅鳍是火箭助推器回收重要部件之一。

SpaceX最终将时间定在2023年11月18日7点左右，只有20分钟发射窗口。

当地时间2023年11月18日7时3分，星舰从美国得克萨斯州博卡奇卡星舰基地，成功发射升空。此次发射使用星舰，是编号B9超重型火箭助推器与编号S25星舰飞船的组合体。

星舰点火升空

发射前夕，SpaceX官网公布星舰第二飞既定操作流程，从发射总监核准点火发射，直到星舰飞船飞越大半个地球、最终完成受控海上降落，按计划全程耗时3.5个小时。从星舰发射升空算起，一直到星舰海上降落，按计划全程历时1.5小时/90分钟，环环相扣，层层递进。

按原定计划，星舰此次试飞主要分成4步：1、成功点火升空；2、第一级火箭助推器与第二级飞船成功分离；3、第一级火箭助推器，落入距发射场不远的墨西哥湾；4、第二级星舰飞船，飞越大西洋、非洲南端、印度洋，在美国夏威夷附近太平洋降落。

实际上，星舰第二飞成功完成计划的前两步，顺利点火升空与一、二级分离，未完成后续计划，第一级超重型火箭助推器与第二级星舰飞船双双爆炸。

此次试飞未能达到预期目标，没能完整全部90分钟飞行，但远比星舰首飞更震撼、更精彩。

这枚史上最高、最强悍的星舰系统，超重型火箭助推器B9+星舰飞船S25，比首飞中B7+S24，高1.8米，释放推力更大，最终以壮烈姿态完成先驱者使命，为后续测试提供宝贵的第一手数据与信息，同时完成多项重要技术验证，包括顺利完成一、二级热分离、验证33台猛禽发动机联动技术、没有损毁发射台等。

从这个角度看，本次发射取得部分成功。SapceX官方发文，祝贺星舰第二次轨道级试飞取得的成就，马斯克转发。

SapceX官方发文祝贺

直播画面显示，星舰发射升空约2分46秒，顺利实现一、二级热分离，是此次试飞最重要突破，成功闯过最难关。

星舰一、二级热分离瞬间

马斯克此前曾判断，星舰第二飞最难的，就是重新设计的一、二级分离系统，也就是首次采用的热分离方案，成功闯过这一关概率只有60%。星舰第二飞，首次测试热分离方案，便一举成功，十分难得。

热分离方案，指第二级星舰飞船尚未与第一级超重型火箭助推器分离前，星舰飞船6台猛禽发动机开始启动，不是像之前设计的一、二级分离后才启动。

苏联曾使用过这种热分离方式，但这是SpaceX第一次尝试。这种方式较为棘手，是飞行中最危险部分，分离过程中，第二级发动机本质是在引爆助推器的顶部，非常考验热分离环的热防护能力、结构应力、冲击波承受力等。

物理学角度看，热分离实际上是最有效方法，热分离形成叠加推力，会加速推进星舰飞船，让飞船减少重力损失，提高入轨效能。根据马斯克说法，采用这种热分离模式，有望将星舰运力增加10%。

采用热分离方案还有一个目的，加速星舰飞船快速推离超重型火箭助推器，降低超重型火箭助推器带来的风险，在一、二级之间增加的热分离环，被设计成一次消耗型镂空结构，以便快速耗散星舰飞船发动机排放的尾焰气流，起到隔热层的热防护作用。

两次发射星舰，一、二级连接部分对比

一、二级分离后，第一级超重型火箭助推器B9，开启进入返航模式，但在发射升空约3分20秒，进行返航点火时，发动机点火失败，之后空中爆炸。

B9爆炸后，星舰飞船S25继续飞行，直到升空约8分4秒，S25突然信号失联，直播画面显示遥测数据，定格在飞行高度148公里、飞行时速24,124公里、6台猛禽显示闪退。几秒后，画面突然出现空中爆炸迹象。

随后出现马斯克与星舰团队商议画面，显然他们在谈论刚刚发生的一幕。随后不久，SpaceX结束直播。

星舰S25启动自动飞行终止系统自毁引爆，在距地面148公里太空爆炸，但比星舰首飞中在39公里处爆炸远得多，已接近规划的200公里轨道高度。

直播结束后不久，SpaceX官宣，超重型火箭助推器B9在热分离后不久爆炸解体，星舰飞船S25在飞赴太空途中持续点火几分钟，最终爆炸解体。

马斯克与星舰团队商议画面

星舰第二次轨道级试飞过程复盘

当地时间2023年11月18日5点左右，发射前2小时，SpaceX发射总监核准发射，下达推进剂加注指令。此时，美国德州博卡奇卡星舰基地附近观看点，聚集大量观众，气氛热烈。

发射前1小时37分钟，超重型火箭助推器B9，开始加注液氧与液态甲烷。

发射前1小时17分，星舰飞船S25，开始加注液态甲烷。

发射前1小时13分，星舰飞船S25，开始加注液氧。

发射前19分40秒，超重型火箭助推器B9与星舰S25，启动发动机冷却程序。

发射前59秒，计算机启动发射前最后自动检测程序。

发射前45秒，SpaceX发射总监发出GO发射指令。

发射前10秒，启动发射台火焰抑制器。

发射前3秒，超重型火箭助推器B9，发动机控制器启动点火程序。

当地时间2023年11月18日7时3分，星舰正式发射，成功飞离发射台，超重型火箭助推器B9的33台猛禽发动机全部正常点火。

33台猛禽发动机全部正常点火

星舰发射升空68秒，抵达最大动压点/最大空气阻力点MAX-Q，代表火箭升空过程中所承受最大空气阻力。

星舰发射升空163秒，达到时速5,660公里、飞行高度67公里，超重型火箭助推器B9关闭外圈、内圈30台猛禽发动机，只保留3台中心发动机，并以50%推力持续推进。

再经过5秒，星舰飞船S25全功率启动6台猛禽发动机，开始进行一、二级热分离。

再经过2秒，星舰飞船S25，成功脱离超重型火箭助推器B9，首次成功实现热分离，此刻B9、S25仍正常飞行。

星舰一、二级热分离

星舰发射升空约173秒，超重型火箭助推器B9，进入返航点火阶段，但未能完全按计划启动内圈、中心共13台猛禽发动机点火程序，内圈有1台猛禽没点火，随后中心有1台猛禽熄火，紧接着内圈又有多台猛禽接连熄火。

星舰发射升空约196秒，超重型火箭助推器B9，开始出现大量燃料泄漏现象，同时有碎片从发动机底部喷射出去。直到升空约201秒，B9突然爆炸解体。此时B9高度约90公里、时速3,818公里。

分析认为，解体原因疑似热分离后，由于B9过快调整姿态，执行180度空中大翻转，导致剩余燃料过度晃动，造成燃料舱压力过大，出现燃料大量泄漏现象。当猛禽再度点火，进而引爆解体。

也有分析认为，出于某种未知原因，导致多台猛禽接连熄火，触发对边界条件很敏感的AFTS爆炸装置，最终造成自毁爆炸。

截至目前，马斯克、SpaceX、美国联邦航空管理局FAA，都未给出具体原因，只待彻底调查清楚后，再公布结果。

B9爆炸点位于墨西哥湾上空90公里，按照美国空军定义的距离地面80公里为太空边界，B9已算是太空葬。

美国大气与海洋管理局NOAA发布的气象雷达卫星监测的超重型火箭助推器B9碎片云团

超重型火箭助推器B9爆炸后，星舰飞船S25仍在飞行，奔向更高、更远的太空。S25凭借6台猛禽发动机全功率持续推进，继续飞行约6分钟，直到升空约486秒，6台猛禽发动机同时闪退，S25信号突然中断，追踪影像显示空中疑似出现爆炸迹象。随后，SpaceX发射总监确认S25自毁解体。

星舰飞船S25爆炸点，远在2,400公里外波多黎各岛以东大西洋海域上方148公里太空。

截至目前，星舰飞船S25到底因何原因突然失联、自毁爆炸仍未知。分析认为，可能与隔热片脱落有关，通过高清影像回放，发现星舰飞船S25起飞阶段，就出现部分隔热片不断脱落状况，尽管没有证据显示这与突然失联、触发自毁程序存在直接关系，但隔热片脱落毕竟不是好迹象，星舰飞船S25正是需要依靠隔热片，才能顺利进入大气层。

星舰团队已对星舰飞船S28，每块隔热片都做过检测，利用吸盘检查每片附着力，但没有对星舰飞船S25做过类似严格检测。

美国大气与海洋管理局NOAA发布的气象雷达卫星监测到的星舰飞船S25碎片云团

星舰飞船S25飞行路径图

相比第一次试飞，第二次取得多项新进展

1、点火起飞时长缩短。星舰首飞，从点火到起飞升空，设定时长8秒，导致3台猛禽发动机在起飞前关闭启动点火程序，原因是飞行控制软件判定发动机状态不符合启动要求。星舰第二飞，从点火到起飞升空，时长缩短至5秒，减少对发射台、发动机本身潜在破坏。

2、破坏力降低，发射台几乎完好。星舰首飞，起飞阶段破坏力巨大，就像被导弹击中，对发射台与周边造成巨大破坏，甚至引发一场沙尘暴。星舰第二飞，起飞推力几乎达到前所未有7,600吨，破坏力大幅降低；发射2小时后，SpaceX邀请一些公众人物到发射现场观看，发射台受影响很小，几乎无法想象几个小时前曾发射过火箭，仿佛第2天就能再次发射星舰一样。

星舰首飞后，SpaceX经过4个半月改造新发射台，包括基座加固、新增水冷钢板系统、增设火焰偏转器等新功能。星舰第二飞后，高达146米集成式发射塔，经受住最严酷考验，捕获臂、QD臂、发射台等设施，都几乎完好。

马斯克在X/推特平台表示，星舰第二飞爆炸后，检查发射台，状况非常好，下次发射时，不需对水冷钢板进行翻新。

星舰第二飞后发射现场

3、猛禽发动机表现大幅提升。星舰首飞，从起飞到爆炸，相继出现多台猛禽发动机熄火。星舰第二飞，从点火起飞到热分离后数秒内，一、二级共39台猛禽发动机全部表现优异，按计划点火、持续推进；部分原因是，超重型火箭助推器B9，首次采用新设计的电动推力矢量控制系统，简化设计，减轻重量，也使猛禽发动机调整喷口方向，更精确、更迅速。

星舰第二飞39台猛禽发动机全部表现优异

4、顺利实现一、二级热分离。星舰首飞，没来得及尝试一、二级分离，就因姿态严重失控，主动引爆。星舰第二飞，首次尝试热分离方案，是此次试飞最难一关，一举成功。

5、飞行时长增加1倍，星舰飞船S25创多项新纪录。星舰首飞，整体时长4分钟。星舰第二飞，整体时长8分钟；星舰飞船S25，最长点火时间6分钟，最大飞行高度148公里，最高时速超过2.4万公里，距离进入环绕地球轨道所需时速2.8万公里还差一些，但已接近目标。

6、自毁系统响应速度大幅提升。星舰首飞，经历多次箭体翻滚，未能及时触发自动飞行终止系统AFTS爆炸装置，直至延迟40秒后，才最终引爆自毁。星舰第二飞，一、二级双双引爆自毁，表现出奇得快，以至于多数人还没反应过来，便突然爆炸。

主要原因是，为避免类似首飞过程中迟迟未能引爆的危险，星舰团队不仅给超重型火箭助推器B9、星舰飞船S25，各新增一组AFTS爆炸装置，还对触发指令的边界条件进行下调，系统变得更敏感。

星舰第三飞正在筹备中

2023年11月20日，马斯克在X/推特平台上回应网友时表示，星舰第三次轨道级试飞硬件，应该能在3~4周内准备好，从高速公路上可看到有3艘飞船，正在进行最后生产。

分析认为，星舰第三飞，首先，取决SpaceX复盘第二飞需要多长时间，进而迭代下一艘星舰所需时间。

其次，取决于监管部门，根据美国联邦航空管理局FAA最新发布的星舰发射许可证附加文件，SpaceX需在每次发射后，出具监测报告与年度报告总结，向FAA、美国鱼类与野生动物服务局USFWS等部门，提交报告调查结果。SpaceX还需协助FAA等部门，制定、审查、批准最终污染物监测计划，该计划在启动发射当天算起，3个月内完成。

这意味着今后每次发射星舰，仍需要每次报批、核准才能进行。只不过不需要每次兴师动众进行可能具有重大影响的环境评估，只需要向FAA等部门提交环境监测报告与年度报告即可。针对最终污染物监测计划，最迟3个月完成审核。从2023年11月18日算起，最迟不超过2024年2月中旬完成审批手续。

星舰第三飞会是哪一对舰体组合，目前看，最有机会登场的是B10+S28，这一对舰体组合已进行过多次软硬件升级，几乎可做到今天登场、明天发射程度。不过，预计B10+S28会在星舰第二飞第一手经验与教训基础上，经过快速迭代、最新升级后，才可能登场演绎第三飞。不只有B10+S28这对CP候场，还有B11+S29、B12+S30、B13+S31等组合跃跃欲试。

相比7个月前的星舰首飞，此次第二飞已超越一大步，按照这一快速迭代开发节奏，星舰第三飞有可能实现轨道级飞行。

乐观设想，如果2024年后，星舰能进入快速测试期，实现2月一发的快节奏，SpaceX有希望追赶上原计划星舰开发进度。

史上最强大运载火箭，快速迭代，不断进步

星舰是SpaceX研发中的新一代运载火箭，全箭直径9米，高约120米，箭体材料主要采用不锈钢。

第一级，超重型火箭助推器，高约70米，可加注推进剂3,400吨，安装33台猛禽发动机，起飞总推力达到7,590吨，是阿波罗计划使用的土星5号重型火箭的2倍多，成为人类研发过的最强火箭发射系统。

第二级，星舰飞船，高约50米，可加注推进剂1,200吨，安装6台猛禽发动机，推力1,500吨左右。

超重型火箭助推器安装33台猛禽发动机

SpaceX已投入发射市场运营的重型猎鹰运载火箭，高70米，宽12.2米，重量1,420吨，近地轨道有效载荷高达63.8吨，是目前人类研发的最大运力火箭之一。

星舰近地轨道运力，达到破纪录的150吨；不考虑回收情况下，星舰有效载荷，高达250~300吨；超越全球各国现役火箭，人类历史最强火箭桂冠当之无愧。

星舰主要参数

按SpaceX计划，星舰研发成熟后，将是一款大载荷、多用途、可重复使用的超级火箭。星舰整体都可回收复用，将成为第一款全复用火箭；星舰可在近地轨道部署卫星、运送载荷到空间站，还可通过在太空中补加燃料方式，飞往更加遥远的月球，乃至火星；预计载人版星舰飞船，一次可搭载100名乘客，相比之下，已退役的航天飞机与当今SpaceX龙飞船，一次最多只能搭载7名宇航员。

SpaceX没有设计单独的空间站，将星舰作为空间站使用，可对接载人与其他货运飞船，实现推进剂与有效载荷的转移运输。星舰体积与空间站相似，在太空中停留时间没有限制，只需增加太阳能电池板。单独设计空间站进行对接太复杂，必须很小心运营与处理，但将一艘不带有效载荷的星舰，与另一艘星舰进行在轨对接，进行推进剂转移与运输相对容易，可在月球与火星轨道上进行验证。

SpaceX 2009年开始发射可复用的猎鹰9号以来，发射成本已从每千克1万美元，降至约1,520美元。若未来星舰实现大批量发射，目标是将平均发射成本压缩到100万美元，‍‍货运成本每千克10美元，客运成本每人1万美元。

目前主流火箭运载成本

SpaceX公司对星舰研发几乎是倾其所有，整个公司命运可以说都系于星舰项目成败上。

SpaceX对星舰研发，遵循小步快跑、迅速迭代理念，不怕暴露问题，从一次次失败中快速找到技术漏洞，优化到下一代版本中。

2023年4月20日，SpaceX进行星舰首次轨道级试飞任务，此前该任务已多次延期，SpaceX已利用数十枚星舰原型机，进行大量静态、动态点火试验，积累丰富经验。

SpaceX近期发布建造星舰超级工厂计划，德州SpaceX星舰基地开启大规模扩建工厂，SpaceX正研发批量生产火箭技术，类似特斯拉超级工厂造车工艺，SpaceX与特斯拉工程师经常不定期互换交流，星舰超级工厂目标是每天制造1枚星舰。

马斯克表示，将会颠覆制造火箭的工艺技术，实现量产星舰；星舰原型机的创新设计与构建过程容易，但想要大规模量产很困难，如果有极高智能化的超级工厂，星舰就能像流水线一样，一天制造一枚。

SpaceX将在几年后突破第二代火箭回收技术，不断重复使用星舰，未来一年发射1,000枚星舰的目标将成为现实。

美国重返月球计划可能受影响

美国政府2019年宣布致力重返月球的阿尔忒弥斯Artemis计划，是美国国家航空航天局NASA主导的载人航天项目，当时目标是2024年前将宇航员平安送往月球并返回，建立常态化驻留机制，为未来火星载人登陆任务铺平道路。

阿尔忒弥斯计划，前期任务主要包括阿尔忒弥斯1号（不载人）、阿尔忒弥斯2号（载人绕月飞行）、阿尔忒弥斯3号（载人登月）；阿尔忒弥斯1号、2号任务，预计由太空发射系统SLS研发的火箭执行；阿尔忒弥斯3号与后续任务，预计由SpaceX研发的星舰执行。

目前阿耳忒弥斯1号任务已实施，NASA计划2024年11月实施阿耳忒弥斯2号载人绕月飞行任务。

阿耳忒弥斯计划中，SLS火箭+猎户座飞船+登月版星舰，是最关键3个部分，缺一不可。前两者研制进度虽然拖拉、耗资巨大，但目前已完成研发，首次试飞顺利。根据计划，只需2024年完成载人绕月试飞，就可着手登月。

根据计划，阿耳忒弥斯3号任务中，登月版星舰将载着航天员，执行登月任务。降落月球表面完成任务后，星舰再次起飞，将航天员送到绕月飞行的月球门户空间站，休整后进入猎户座飞船，返回地球。

星舰第二次发射失败，虽然是SpaceX快速迭代、以飞代试火箭研制模式下可接受的失败，但星舰研发速度整体低于预期，可能拖累美国重返月球计划时间表。

后续星舰轨道级试飞完成后，还要进行多次验证飞行，包括发射台回收、快速复用发射、在轨加注燃料、无人月面着陆演示等系列重大试验，可能至少要进行十余次飞行试验，并获得成功，才具备登月条件。

NASA局长比尔·尼曾说，我每天都会问这样一个问题，SpaceX进展如何，所有经理都告诉我，他们正在实现所有里程碑。

2023年8月，NASA官员表示，如果关键系统研发进度跟不上，阿耳忒弥斯3号任务中，最终可能不包括航天员登陆月球环节。如果SpaceX开发的载人月球着陆系统，即登月版星舰，关键装备没有及时到位，可能最终执行一次与原计划不同任务。

星舰首飞失败后1个月，2023年5月19日，NASA宣布与蓝色起源签订额外合同，开发第二种载人月球着陆器，该着陆器将作为阿耳忒弥斯5号任务的一部分进行首次载人飞行。

蓝色起源开发的月球着陆器，比登月版星舰小，有效载荷只有20吨，使用液氢与液氧组合作为燃料，计划2029年执行阿耳忒弥斯5号部分任务。

分析认为，NASA看到星舰进度拖延，技术上存在不确定性，决定为登月版星舰选一个备胎，蓝色起源方案是备胎。

SpaceX负责建造与飞行可靠性的副总裁、NASA前高级雇员威廉・格斯滕迈尔曾说，如果延误继续下去，美国最终可能失去领先地位，看到中国在美国之前载人登月。

2023年7月，中国载人航天工程办公室发布《关于征集载人月球探测工程月面科学载荷方案的公告》，中国载人月球探测工程登月阶段任务已启动实施，计划先期开展无人登月飞行，2030年前实现中国人首次登陆月球。

中国载人登月初步方案，是采用两枚运载火箭，分别将月面着陆器与载人飞船送至地月转移轨道，飞船与着陆器在环月轨道交会对接，航天员从飞船进入月面着陆器。之后月面着陆器将下降着陆于月面预定区域，航天员登上月球开展科学考察与样品采集。完成既定任务后，航天员将乘坐着陆器上升至环月轨道，与飞船交会对接，携带样品乘坐飞船返回地球。

目前中国已全面部署开展各项研制建设工作，科研人员正在研制长征十号运载火箭、新一代载人飞船、月面着陆器、登月服、载人月球车等装备。

长征十号火箭，预计起飞重量约2,187吨，起飞推力约2,678吨，地月转移轨道运载能力不小于27吨，预计2027年具备首飞条件。

新一代载人飞船试验船，2020年5月首飞成功。

在研的月面着陆器，预计重约26吨，由登月舱与推进舱组成，可将两名航天员送达月面，主要负责把航天员从环月轨道下降着陆月面，并返回环月轨道，月面着陆器具有自主控制飞行能力。

请务必阅读免责声明与风险提示