图片源于：https://www.cnn.com/2024/10/13/science/spacex-starship-test-flight-5-launch/index.html
根据CNN的实时报道，SpaceX最新的Starship测试飞行成功发射，这是有史以来构建的最强大火箭系统，未来可能用于将人类送往月球和火星。
Super Heavy火箭助推器搭载着无人Starship航天器，于东部时间上午8:25（中部时间上午7:25）从位于德克萨斯州Boca Chica的SpaceX发射场发射，起飞时的30分钟发射窗口于上午8点打开。
此次任务在社交媒体平台X上进行直播，这个平台以前被称为Twitter。
值得一提的是，此次演示任务首次包含了一项雄心勃勃的尝试，即在火箭助推器燃烧大部分燃料后，成功操控232英尺（71米）高的火箭助推器，朝着一个巨大着陆结构靠近，并在与上层Starship航天器分离后进行着陆。此时，Super Heavy助推器被SpaceX称为“剪刀手”的一对巨型金属夹具成功空中捕获。
与此同时，Starship航天器将独立飞行，使用其六个氧化剂引擎，然后在印度洋上练习着陆动作。SpaceX并不期望能够回收上层航天器。
每一个里程碑的目标是探索SpaceX未来如何能够快速回收和重复使用Super Heavy助推器与Starship航天器。快速重复使用火箭部件被认为是SpaceX的目标，从而显著降低将货物——或人员——送往地球轨道和深空的时间和成本。
SpaceX最终计划将Starship航天器用作NASA宇航员着陆月球的飞行器，这一任务预计将在2026年作为阿耳忒弥斯III号（Artemis III）任务实现。该公司尚未完成此任务，但已获得价值近40亿美元的政府合同。最终，SpaceX希望Starship能够把首批人类送上火星。
推动进程
到目前为止，Starship开发一直集中在一系列日益复杂的测试飞行上，始于2019年的短暂跳跃测试，车辆昵称为“Starhopper”，最初仅能从地面抬起数英寸。
最近，该公司已转向更大胆的完全堆叠Starship航天器和Super Heavy助推器的发射。
Starship和Super Heavy的首个集成测试发射于2023年4月进行。那次发射旨在将397英尺（121米）高的火箭送离发射台，果然实现了，但随后数分钟内在墨西哥湾上空爆炸。
SpaceX因其早期航天器开发中的火灾失误而广为人知，认为这些失败能够帮助公司快速实施设计变更，以获得更好的结果。
随着每次发射，公司的目标变得愈加雄心勃勃。
上一次测试发射——SpaceX第六次集成测试发射活动的第四次发射——于6月份进行。尽管助推器和航天器在网络直播中表现出严重烧焦和摇晃的机翼，但它们成功再入地球大气层，并在海洋上方练习着陆动作，这是一项重要的进展。
SpaceX的Starship航天器在10月13日飞越地球，画面引人注目。
进入“机械戈达”（Mechazilla）的怀抱
SpaceX通过在发射后回收Super Heavy助推器进一步推进了测试。
最终，SpaceX计划回收并重复使用Super Heavy和Starship航天器。但是，回收助推器是一个自然的第一步，因为SpaceX在这方面有丰富的经验。
在发射飞行后着陆火箭助推器是一项SpaceX通过其较小的工作马火箭Falcon 9所掌握的技术。该火箭的助推器在330多次发射后已经成功着陆在海上平台或地面垫上，允许这些设备进行翻新，并再次飞行。SpaceX表示，这推动了其成本的下降，使公司能够在火箭市场上击败其他竞争者。
然而，Starship是一个更强大、更复杂的系统。
Super Heavy助推器底部装有33个引擎，每个引擎的推力都比Falcon火箭的九个引擎更强大，Super Heavy助推器在起飞时的推力约为十倍。
为此，SpaceX并没有像为Falcon 9的助推器设计的那样在Super Heavy的侧面添加着陆腿，而是建造了一个特殊的塔来支持Super Heavy的回归，希望这样能使回收过程更快。
这座塔被SpaceX首席执行官埃隆·马斯克（Elon Musk）称为“机械戈达”，因为其外形像一个金属的哥斯拉。该塔配备了一对巨型金属臂，可以用于在发射前在发射现场移动和堆放助推器和航天器，并设计为在火箭返回地球时空中捕获这些航天器。
马斯克的愿景是，夹爪会最终能够简单地转身，在返回后几分钟内将火箭重置到发射台，允许这些火箭在加注燃料后再次发射——马斯克在6月5日的采访中表示，这一过程可能在回落后仅需约30分钟。
成功的几率
这是一个大胆的愿景。SpaceX仍处于初期阶段，正在探索捕获的具体操作。
马斯克在7月的一次采访中提到，SpaceX的这一飞行目标“听起来有点疯狂”，但他补充说这“有着合理的成功机会”。
“我们并没有突破物理学，”他说，“所以成功是可能的结果之一。”
SpaceX在其网站上表示，Super Heavy是基于“满足数千个独立的飞行器和发射台标准”，而这些标准要求助推器和塔的“系统健康”和来自任务飞行指挥官的手动指令。
如果此次尝试被放弃，Super Heavy将再次尝试其在海洋上的着陆操作。
尝试发生在发射后约七分钟，而Starship航天器将在随后近一个小时内进行海湾上的控制溅落尝试。
在10月13日的测试飞行中，SpaceX的Super Heavy火箭助推器在反重力中返回发射台，最终被机械戈达的“剪刀手”捕获。
Starship在其6月份的第四次测试飞行中遇到的问题，马斯克补充道，主要在于热防护瓦片的损失——这些瓦片以成千上万的黑色六边形小块形式附在航天器外部，旨在保护航天器抵御极端温度的影响。
大量瓦片的损失严重影响了航天器尝试软着陆的能力，马斯克表示。
“由于失去了众多瓦片……前缘翼受损严重，几乎无法操控，就像在用小骨架的手控制一样，”马斯克说，并补充道，第四次飞行在海洋中落下时，距其预定溅落地点大约6英里（约9.7公里）。
公司在其网站上表示，他们对热防护系统进行了“完全重造”，SpaceX技术人员花费超过12000小时更换了整个热保护系统，采用了新一代瓦片、备用的消融层和额外的保护措施。
这可能有助于Starship更好地经受住重返过程中的磨难。
如果此次飞行成功，将为公司进行更具雄心壮志的项目铺平道路。例如，SpaceX必须解决在太空站为Starship进行加注的问题。
完成这一过程对确保运输到月球的巨大航天器的推动至关重要。
如果公司未能达到其目标或对其发射场造成重大的损害，可能会引发对NASA的登月计划额外延迟的质疑。
阿耳忒弥斯计划是NASA的旗舰人类航天飞行计划，旨在自50多年前的阿波罗计划结束以来首次将宇航员送上月球表面。
联邦航天局已经警告，其在2026年完成首次载人着陆月球的目标可能因Starship的开发时间表而受阻。
