SpaceX 星舰 2 月 10 日发布会上公布了哪些值得关注的新进展？ 第1页

2022年2月9日，美国国家工程院发布2021年度增补院士名单，SpaceX的创史人伊隆·马斯克成功当选，这位现任世界首富成功实现了“名利双收”。

“粗旷硬核”的发布会现场（图源：SpaceX发布会视频截图）

而在两天后，SpaceX举行了又一次新闻发布会，这位新晋院士向大家重点介绍了人类史上最强火箭星舰（Starship）的最新进展。发布会的地点就是位于得克萨斯州的星舰测试基地，甚至所有观众就围绕在一个简易的露天讲台、投影面板和两台火箭发动机旁边，果真是非常硬核的工业风格发布会。那么，到底说了啥？

1.猛禽二代发动机现身

SpaceX的成名绝技是低成本可复用高可靠性的猎鹰9系列火箭。之所以做到这些，根源就在于它的墨林（Merlin）系列发动机，尤其是成熟的1D版本。多次重复启动、可变推力调节、超高推重比、多发动机并联工作等特点，使得猎鹰9和猎鹰重型系列均使用这一款量产型发动机，火箭成本由此大幅降低。

在星舰的发展过程中，发动机依然是最核心的技术突破点。为此，SpaceX花了很大力气研发新一代猛禽（Raptor）发动机，它将采用全流量分级燃烧循环，发动机燃烧室压力更大、比冲更强、寿命更长且推力更大。它采用更低成本的液氧甲烷推进剂，且无液氧煤油带来的积碳结焦问题，猛禽发动机的成本更低且可复用性能更强。此前的星舰测试中，猛禽一代发动机性能优异，单台发动机185吨的推力是此前墨林1D的两倍，见证了星舰的成功原地回收测试。

猛禽发动机两个版本的对比强烈（图源：Chris Berdos）

而在这次发布会中，SpaceX正式官宣了猛禽二代的研发进展。在测试中它的推力已经提升到了惊人的230吨，且整体结构大幅优化、更加紧凑高效，成本因而会降到初代版本的一半左右。在未来的研发中，预计它的推力还会进一步增加。SpaceX已经在新建的基地生产这一发动机，未来的生产效率预计可实现每日一台，这是一个很大的突破。实现量产，是让昂贵的航天研发能商业化盈利的根本。

此外，对于载人航天器至关重要的紧急逃逸能力，猛禽也给出了解决方案：载人部分星舰飞船部分的推重比大于1，这意味着它们足以在未进入太空时让飞船安全逃离。

工欲善其事，必先利其器。可以说，猛禽发动机，是星舰走向成功的核心基石。

2.回收采用来自东方的神秘力量-“筷子”

目前的猎鹰火箭火箭一级（助推器），回收方式可选用地面定点平台和海上定点平台。自从2015年12月实现首次成功回收之后，回收技术越发成熟，已经有4枚助推器突破了10次使用，这个数据还在不断增加。相应的，回收精度也在显著提升。

于是，采用更强推进系统的星舰干脆计划采用一个更大胆的回收方案：通过巨大的塔架在空中接住回收，马斯克本人在社交媒体更是把这个巨大的塔架结构叫做“筷子（Chopsticks）”。

“筷子”既是固定摆架，也是大型起重机（图源：SpaceX）

不过，它的工作原理和筷子还是有一定区别。毕竟，直接用这么巨大的钢铁结构像夹菜一样夹住飞行中的“薄皮大馅”火箭充满风险。它的实际作用更像是一个巨大的吊车，可复用的火箭飞回来并逐渐减速悬停，塔架结构与火箭栅格舵末端结合锁定，从而吊起巨大的火箭。

回收模拟动画非常科幻（图源：SpaceX）

这种设计的好处显而易见：火箭不需要设计巨大沉重的着陆腿，火箭整体运输效率更高；火箭直接回收到发射塔架，无需经历转运、维护和再组装等过程，复用周期能极大缩短。不过缺点也很明显，万一在回收过程中出现什么意外，整个发射塔架怕是要被炸没了。

可以说，这是一个极具创新性的“天马行空”回收策略，未来到底会怎样，我们还希望一直把“假设这个大胆的想法已经成功”变成现实的SpaceX继续带来惊喜。

3.新一代隔热瓦

星舰的目标是全箭回收，这意味着已经飞回大气层的飞船本身也必须飞回地表，这个难度远超现有的仅回收火箭一级。毕竟，火箭一级并不离开大气层，高度更低、回收过程不必经历剧烈空气摩擦和产热。但是从大气层外飞回就是另外一种光景，剧烈的空气冲击是所有飞船的噩梦。目前最为成功的策略是同样可复用的航天飞机，它的核心在于遍布底部和关键部位的隔热瓦/毯。

SpaceX的隔热瓦技术已经开始反哺NASA（图源：STEPHEN MARR）

重量低、体积小却能隔绝上千摄氏度高温，也导致这种小小的瓦片价格极高且维护更换成本暴增。也正因如此，它也是星舰研发中的核心技术。在过去几年，SpaceX在这方面的研发取得了一系列突破性进展，NASA和美国空军也都给予了研发合同支持。在可以预见的将来，这些隔热瓦不仅SpaceX自用，也会应用到美国的其他航天器上。

4.未来前景

眼下值得期待的就是首飞时间。不过这可不是SpaceX研发进度说的算，它需要等待联邦航空管理局（FAA）的全面环评。毕竟，这个近5000吨的庞然大物首飞可不是个小事件，它甚至远超了曾经3000吨级的土星五号登月火箭。从发布会透露的信息来看，顺利的话今年3月就有可能获批，铺平年内首飞测试之路。且未来还会有位于卡角的发射场，甚至还有上发射场。

有了上述作为基础，这次新闻发布会提出的一系列“夺人眼球”大新闻就不奇怪了，例如：星舰整体成本甚至大幅低于猎鹰9火箭，单次发射费用在1000万美元；超重助推器能在发射后数分钟成功回收，并在1小时后再次发射；未来可实现3天生产一套星舰和超重助推器，且1天能发射三艘星舰。这些都是很难想象的成就。

目前来看，这些远景并不算“马式吹牛”。星舰已经获得了NASA的登月合同，这算是官方肯定。日本富豪前泽友作早已拍下了星舰的首次月球之旅，他也刚用一次国际空间站探索之旅证明了自己乘坐星舰的决心。

而前往火星，则是SpaceX既定的计划，并未动摇过。在发布会中，火星城市、火星航班、火星开发，是所有人预期中的内容了。

星舰已经实现的回收测试SN10任务（图源：SpaceX）

除此之外，拥有超强客运和货运能力的星舰，在能实现高频率发射和简易回收方式后，本身也将变成一种高效的地球上洲际运输方案。或许，在未来我们的天空将会频繁出现星舰的身影。

它们中有的在前往另一个大洲，有的则在飞向另一个星球。

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  schrodingcat22 网友的相关建议: 
      

技术上最重要最核心的还是Raptor 2.0的发布，作为蓝星史上功率密度最大的引擎和唯一大规模使用的全流量分级燃烧循环发动机，可以说从此刻开始迈入了其实际的成熟阶段，真正达到了当年设计的初衷。。。（摊手）

放一下发布会上Raptor 2.0和Raptor 1.0的对比图

更近距离的现场图：

再放一张测试动图：

最令人惊讶的部分应该是发布会上V2管线的减少（不过甲烷燃料主管路都拔了是不是有点为了演示而夸张了。。。），不过还要看Starship上Raptor V2的具体安装情况

从参数上来说，其实Raptor V2的进步并没有很出乎意料，一方面是因为V2去年就预告过，另一方面是推力实际上早就有预计，放两张马斯克的推图：

这次发布会前：

实际上一年半前：

从2020年的那张Raptor测试的图表可以看出，其推力和室压实际上都是测试中不断调整来测试Raptor的极限的，对于有两个预燃室的全流量分级燃烧循环来说，最困难繁琐的步骤并不一定是设计与制造，恰恰是如何调试两个独立的预燃室和涡轮泵让整个系统可以按预定方式正常工作，打个比方这个难度类似于解开一堆胡乱差绕外加打上死结的线团或者调试一堆没有注释的祖传代码。。。

放一张Raptor全流量分级的结构示意图和两年前的实物图：

可以看到除了富燃泵和主要甲烷液氧管路外，还多了很多乱七八糟的管线和传感器电线，实际上都是因为全流量分级燃烧循环牵一发而动全身的耦合特性，举个简单例子来说：

我们先跳过极其复杂的点火环节，假设火箭发动机已经运转起来了，现在我们要增大一些推力从60%升至80%，那么我们需要分别等比例的增加富燃泵和富氧泵的压力和流量，但是这两个系统的输出功率又由对方系统的输出压力和流量决定，比如我们先简单增加了富燃室的氧气流量--->富燃室出压增大--->富氧室的甲烷输入流量增大--->富氧室出压增大--->进一步增大富燃室的氧气流量--->等等等等---->升至极限或爆炸。。。

外加一系列的管道温度导致液态气态转换与还有氦气的控制，这些重重因素对于raptor这种需要考虑深度节流变推力回收的火箭发动机尤其会更加艰难。所以调试对于FFSC来说至关重要

再放两张爱好者猜测的甲烷泵和氧泵的结构图，这两个东西在V2里外表上没什么变化：

这次发布会上可以砍去这么多管线，说明SpaceX对于Raptor的特性经过几年的调试后已经快驾轻就熟了，换一种比方就是屎山代码注释可以都删了，不去动他自己基本上能跑起来了。。。

除了Raptor之外，最值得期待的还是Starship的热护盾和筷子式回收了，虽然看起来都不怎么靠谱，但是任何一项实现了都是对航天思维范式的巨大转变。期待SpaceX今年的精彩表现，写这些东西也是希望我们国家航天部门也能对这些技术和路线重视起来，外加多给我们民营航天一点小订单残羹剩饭，让我们未来的SpaceX能赚点外快（实际上个人认为我国的产业链已经完全足以支持开发一款这样的FFSC发动机甚至大规模量产了，制造业和材料角度并没有不可逾越的鸿沟，更多的差距还是在工业设计、资金支持与胆识上）。。。时代的变革正发生在大洋彼岸，自我麻醉与否它就在那里

PS：上面的很多结构示意图并不是SpaceX官方发布的，而是爱好者们或者一些工程师通过分析高清图片所猜测的，大多都符合火箭发动机设计的原理，但是有时候越拿着放大镜仔细观察的话就越会发现这款发动机不少细节突破了航天口教科书里的思维定式，包括氧泵的结构、喷管再生冷却通道的铸造、流量控制等等，就会发现SpaceX真的善于把商品工业的一套放在航天里，也就是说从一开始就打算像生产商品汽车一样制造火箭发动机，这也是我们航天系统内极度缺乏甚至刻意回避的部分。最近写本子写得心力憔悴，等以后有时间了再深扒一下Raptor引擎的细节。

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  F.R.A.O.W. 网友的相关建议: 
      

谢邀，@鹰击长空Echo的转载已经回答得很详细了，因此不必累述。

说是发布会，但SpaceX给出的标题却是“Starship Update”，也就说这是一次星舰系统的技术更新汇报。得益于粉丝&航天爱好者们的刨根问底，以及星舰项目开发的透明度，不少内容早在开始前就已经广为人知了。

对于这次发布会，有不少人认为马斯克又在谈虚的，星舰是画饼、是骗局、是PPT。

讽刺的是，在演讲台背后，星舰、发射塔正静静地矗立着：

就我个人而言，这次汇报中最令人眼前一亮的莫过于第2代猛禽发动机正式亮相。

虽然在这之前就有几张照片提前泄露了它的真容，但直到粉丝 & 航天爱好者近距离拍摄后，我们才能以最清晰的视角一探究竟。

相较于上一代，最新一代猛禽移除了大量管路，取而代之的是数个盒状设计——这点期待后续大佬分析。

关于猛禽，马斯克曾在2019年的星舰发布会（其实也是更新汇报）上提到：

如果设计花费的时间太长，那设计本身就存在错误，必须修改以加快进度。在高级开发中最基本的错误便是坚持复杂设计，而不去尝试去删减零件和流程。

以及2021年，Everyday Asronaut的采访中提到开发时的“5个步骤”：

• 提出正确的问题，让你的需求不那么愚蠢
• 努力删减零件和过程
• 优化
• 加速
• 自动化

而第二代猛禽正是上述理念的体现——More Power , Less Parts .

PS：看到这里，我立马想到了特斯拉的一体铸件和八通阀。

在这之后，马斯克又在推特上提到今年晚些时候第二代猛禽上剩下的那些管路也会消失，甚至连隔热罩都不需要了。

QA环节，马斯克提到第二代猛禽的生产速度已经接近每天1台，其实这是19年星舰发布会上提出的目标（当时只能做到8-10天1台）。

但这还不够，SpaceX的最终目标是每天2-4台，这样才能满足每月生产1枚星舰系统的需求（36台海平面版 + 3 / 6台真空版）。

总的来说，在这次汇报及围绕SpaceX的许多评论中可以看出2点：

• 即便没人强求，即便登月计划一定会推迟，但SpaceX却是真的在按照2024年登月的速度去开发
• 普通人（包括我）、监管机构（FAA）乃至整个世界都没有做好心理准备去迎接一款发射频率、复用速度、载荷携带能力远超猎鹰9号的超重型火箭，即便它已经摆在了我们面前

时间回到867天前，所谓的“星舰系统”就是发布会上展示的原型Mk1，“Starbase”更是根本不存在。

如今，Starbase已经建立起一整套生产设施（除发动机）和发射场；星舰系统更是从曾经的不锈钢罐子发展为一支体积超越土5的巨箭；从连低温加压测试都无法通过发展到即将步入轨道级测试，其开发速度之快可见一斑。

在这几年里，SpaceX总共制造了大大小小共43座原型：

如今他们终于走到了入轨这一步。即便尚未实现回收，即便在轨加注、载人相关系统尚未开发完毕，从成功入轨的那一刻起，星舰就已经具备了常规运载火箭所该有的职能（将载荷送入预定轨道）。

Talk is cheap , show me the rocket .

SpaceX已经用实际行动证明了他们的决心，今年他们又能走的多远？让我们拭目以待。

参考资料

• 星舰百科：https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Starship
• 星舰发展史：https://en.wikipedia.org/wiki/SpaceX_Starship_development

图片来源

• 星舰系统实物“PPT”：https://twitter.com/RGVaerialphotos/status/1492005455756996609
• 两代猛禽实拍（1）：https://twitter.com/SpacePadreIsle/status/1491946850672336917
• 两代猛禽实拍（2）：https://twitter.com/Erdayastronaut/status/1491947919661932544
• 第一代猛禽迭代：https://twitter.com/Spartan01623/status/1368406976250605578
• 马斯克关于猛禽设计的回复：https://twitter.com/elonmusk/status/1492050352664887315
• 马斯克关于猛禽产能的回复：https://twitter.com/elonmusk/status/1398803577380904961
• 马斯克关于猛禽产能新目标的回复：https://twitter.com/elonmusk/status/1413910404246523906
• 生产区航拍（19.03）：https://twitter.com/rgvaerialphotos/status/1392238559185227781
• 生产区航拍（21.05.12）：https://twitter.com/rgvaerialphotos/status/1392238559185227781
• 发射场航拍（21.08.05）：https://mobile.twitter.com/RGVaerialphotos/status/1490533967740776448

大概看了看，一开始上来还是在强调让人类成为多行星物种这个事情。其实关于火星殖民的争议也是真不少了，很多人觉得现在搞这个纯属噱头也不是没有道理。

但是从马斯克的逻辑来看（可惜的是他那基本没把话说清楚过，导致没多少人搞明白这个逻辑），地球生命是必然会灭绝的，无论是天灾人祸的超小概率事件还是不知多少年后的红巨星膨胀吞没地球，都注定了地球生命的灭绝。有了这个大前提之后，我们必然希望能殖民其他行星，这也算是人们的共识。

然而人们的分歧在于到底什么时候去殖民其他行星，大部分人估计都觉得现在就去搞星际殖民绝对是个馊主意，是骗钱骗流量的人会搞得事。而马斯克之所以下定决心就在此时此刻就开始推动火星殖民的根本原因是因为他属于是技术发展的悲观派（我也是）。谁也不能保证两百年后人类还有没有进入太空的能力，基础科学研究会不会停滞太久从而导致应用科学上发生倒退？政治局势是否还足够平静以支持庞大的太空计划？

历史上技术倒退的案例不是没有，远的古埃及人忘了怎么盖金字塔，近的美国一度失去了载人航天的能力，到现在还没恢复登月能力。虽然现在的技术简陋，但是等下去的话未知的风险只能更多，一万年太久，只争朝夕。

机会（花了四十六亿年修来的机会）就在当下，向地外殖民的窗口已经打开了，而谁也不能判断这窗口能开多久，这个机会简直不用是sb，尤其是抓住机会的成本很低的情况下（指全球百分之一产值持续投资五十年，建设可以自我维持的火星聚落），如果这么想的话，大概也就能理解马斯克的行为了。

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至于更贴近当下的部分，如果马斯克的野望真能实现，烙的单舰日射三次的大饼真能出来，那首当其冲的肯定是星链的大规模部署，以及随之到来的真正的“星辰大海”时代，太空旅馆啥的恐怕真的很快就会有了

至于围绕星链的种种争议，我只能说星辰大海已经扑面而来，而一堆喊着我们的征程是星辰大海的人现在却怕了，叶公好星辰大海了属于。

新时代的到来必然会伴随着对旧有事物和旧有规则的摧毁，而新的规则却迟迟建立不起来，利益重分配的过程就会招致混乱。许多人意识不到一旦廉价航天时代真的来临（这个算是星辰大海的必要条件），即使没有什么星链一网鸿雁星座，近地轨道上也必然会充满几十万量级的卫星。而这个过程中像是地基天文台的无暇夜空（顺便这玩意已经被民航业毁过一次了），现有的轨道分配等外层空间的公约等等都会被摧毁。卫星撞空间站杀死宇航员的事故也迟早会发生，直到我们适应这些新常态并且完成新规则的制定为止，恐怕都会世界大乱吧。就像人们适应汽车撞死人和完成交通管理体系的制定一样。

（没啥图了，我放个恋恋在这没事吧