SpaceX 的下一个大招：用“筷子”抓住星际飞船上层

抖音热门 2025年08月30日 18:07 1 admin

信息来源：https://gizmodo.com/spacexs-next-big-trick-catch-the-starship-upper-stage-with-chopsticks-2000650708

SpaceX首席执行官埃隆·马斯克近日宣布，公司计划在未来几次飞行测试中尝试使用Mechazilla发射塔的机械臂回收星舰飞船上级。这一雄心勃勃的计划将在第13至15次飞行测试中实施，具体时间取决于新一代V3版星舰的开发进度。此举标志着SpaceX在实现完全可重复使用火箭系统方面迈出了关键一步。

在刚刚完成的第10次飞行测试中，星舰系统表现出色，成功完成了级间分离、助推器着陆以及首次太空载荷投放等关键任务节点。这次近乎完美的表现为后续的上级回收任务奠定了坚实基础，也让外界对SpaceX的技术能力刮目相看。

马斯克在社交媒体上透露，目前使用的V2版星舰相比即将推出的V3版本在体积、载荷能力和推力方面都有所不足。他预计V3版本将在年底前完成建造、测试并可能进行首次试飞，这为实现上级回收提供了更好的技术平台。

机械臂回收的技术优势

SpaceX 位于德克萨斯州 Starbase 的“Mechazilla”发射塔© New Point Press via Shutterstock

星舰发射系统采用双级设计，包括超重型助推器和星舰飞船上级，两个部分都被设计为完全可重复使用。SpaceX选择机械臂回收而非传统着陆方式，背后有着深刻的技术考量。

传统的软着陆方式需要为火箭配备庞大的着陆支架和复杂的地面支持设施，这不仅增加了火箭的结构重量，还对着陆场地提出了严格要求。相比之下，Mechazilla塔架的"筷子"式机械臂能够精确抓取下降中的火箭，无需额外的着陆装置，从而显著减轻火箭重量并提高载荷能力。

这种回收方式的另一个优势是快速周转能力。被机械臂抓取的火箭可以立即进行检查、维护和重新加注，理论上能够实现24小时内的快速重复发射。这对于SpaceX的商业运营和未来的火星任务具有重要意义。

目前，SpaceX已经在2024年10月、2025年1月和3月的测试中成功回收了超重型助推器，证明了机械臂回收技术的可行性。但星舰上级的回收难度更大，因为它需要从更高的轨道返回，面临更复杂的再入环境和更精确的着陆要求。

技术挑战与时间表

实现星舰上级的机械臂回收面临多重技术挑战。首先是精确制导问题，星舰需要在高速飞行状态下准确对准发射塔的机械臂，这需要极其精密的导航和控制系统。其次是结构设计，星舰必须具备足够的结构强度来承受机械臂的抓取力，同时保持足够轻的重量。

热防护也是一个关键问题。星舰在轨道速度下再入大气层时会面临极高温度，其热防护系统必须能够保护飞船结构不受损害，同时确保机械臂抓取点的完整性。

马斯克设定的时间表相当激进。如果要在第13次飞行中尝试回收星舰上级，SpaceX需要在未来四个月内完成第11和第12次飞行测试。考虑到今年上半年星舰项目经历的多次爆炸失败，这一时间表充满挑战。

业内专家普遍认为，首次成功回收星舰上级更可能发生在2026年。但第10次飞行的成功表现显示，SpaceX的技术团队正在快速解决之前遇到的问题，项目进展可能会超出预期。

对航天工业的深远影响

星舰上级的成功回收将标志着完全可重复使用火箭时代的真正到来。这不仅会大幅降低太空发射成本，还将为大规模太空活动奠定基础，包括月球基地建设、火星殖民和太空制造等雄心勃勃的计划。

从经济角度看，完全可重复使用的火箭系统将彻底改变太空发射市场的成本结构。传统的一次性火箭每次发射都需要制造全新的硬件，而可重复使用系统的主要成本来自燃料和运营，这可能将发射成本降低一到两个数量级。

这种成本优势将催生新的太空应用和商业模式。大型卫星星座部署、太空旅游、轨道制造、小行星采矿等此前因成本过高而难以实现的项目都可能变得经济可行。

对于SpaceX自身而言，星舰系统的成功运行将为其火星殖民计划提供关键工具。马斯克一直强调，建立自给自足的火星殖民地是SpaceX的终极目标，而星舰正是实现这一目标的核心载具。

竞争格局的变化

SpaceX在可重复使用火箭技术方面的突破正在重塑全球航天工业的竞争格局。传统航天巨头如波音、洛克希德·马丁等公司不得不重新审视自己的技术路线和商业策略。

中国、欧洲和其他航天大国也在加快发展自己的可重复使用火箭技术。中国的长征系列火箭正在进行可重复使用改进，欧洲航天局也在研发下一代可重复使用运载工具。这场技术竞赛将推动整个行业的创新步伐。

新兴航天公司同样面临压力。随着SpaceX不断降低发射成本并提高发射频率，其他公司必须找到自己的技术差异化优势，或者在特定细分市场中建立竞争力。

星舰项目的成功还将影响国际空间站的未来运营、月球探索计划的实施以及深空探测任务的设计。NASA已经选择星舰作为阿尔忒弥斯计划的月球着陆器，这一技术的成熟将直接影响人类重返月球的时间表。

随着第10次飞行测试的成功，SpaceX正站在航天历史的重要节点上。如果能够成功实现星舰上级的机械臂回收，这将不仅是一次技术突破，更是人类太空探索能力的质的飞跃。在这个过程中，每一次测试飞行都将受到全世界的密切关注，因为它们承载着人类成为多行星物种的梦想。

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