星舰首飞爆炸，我们除了上网看还能怎么看？

陈蓝

航天爱好者，英文电子杂志“Go Taikonauts”创办人之一

推迟两天后，期待已久的SpaceX超重星舰组合体终于在北京时间4月20日晚发射升空，开始它的轨道首飞。这枚史上最大火箭在巨大的浓烟中缓缓升起，不断加速，渐渐消失在视线中……

但它并没有在预期的第2分50秒左右实现一级关机和二级分离。喷着火的火箭在空中翻滚，第4分钟，火箭自毁系统启动，即刻便发生凌空大爆炸，巨大的火箭化作了史上最大烟花。

超重-星舰组合体发射升空（图源：NSF）

SpaceX公司观看发射的人群爆发出热烈的欢呼。在大洋彼岸的中国互联网，无数人也发出了欢呼声。

不同的是，一方欢呼成功飞行四分钟，而另一方则为失败欢呼。

在中美关系转向对抗的时代，发生这样的情况不足为奇。中国网民对美国变本加厉的反华政策，特别是打压华为和中国芯片行业，以及星链为美国军方服务等长期不满。

不过，情绪不能带来进步。马斯克到底是不是大忽悠，星舰是不是那么厉害，它对我们有什么启示，对中国航天会产生什么影响？如果撇开政治因素，理智务实地从技术和战略角度分析一下，也许更有意义。

星舰飞行中，可见未工作的发动机（图源：互联网）

星舰首飞，到底是失败还是成功？

马斯克曾经说，“首飞成功率只有50%，只要不炸毁发射台就算成功”。星舰起飞时30台猛禽发动机巨大的烈焰冲掉了发射台混凝土地面，使之变成了一个大坑，飞出的碎片打坏了附近的储罐和车辆。

但除此之外，发射塔完好无损。一级发动机在6台未点火的情况下越过了Max-Q（动压峰值点），到达了39公里高度，证明采用现代技术和冗余设计的多发动机并联设计是可行的。和历史上同样采用多机并联的N1火箭因发动机起火造成四射四败相比，这是个巨大的进步。

从这个角度，说星舰首飞基本成功并不过分。

星舰凌空爆炸（图源：互联网）

但失败终究是失败。据称这次发射耗资30亿美元，二级分离失败造成昂贵的星舰飞船还没上场就化为乌有。真空版猛禽发动机、星舰高空再入和防热系统都未能得到实际飞行验证。发动机失效的最大嫌疑是来自发射台混凝土地面破损时飞出的碎片，马斯克承认新设计的台下液冷钢板来不及安装，同时按照静态点火数据错误估计了喷流对发射台的损害。本以为它能承受一次发射。

虽然星舰已是低成本设计，但鉴于它的巨大规模，犯错的成本依然很高。要按照SpaceX惯常的快速迭代方式进行连续试错，资金和进度压力非常大。星舰首飞突显了这个问题，马斯克和SpaceX将面临巨大的考验。

星舰发射台损坏情况（图源：互联网）

其实，用首飞的成败来评价星舰并不客观。星舰是史无前例的伟大技术成就和人类历史里程碑，还是骗取资金的营销工具或者针对中国的战略欺骗手段，只有对此做了深入全面的了解并跳出情绪盲区才能下结论。

笔者的观点是，它既不是采用突破性技术的新一代航天运载工具，也不是现有火箭的简单放大和成熟技术的堆砌和叠加。它是总结历史经验、结合宏大理念和商业考虑、采用成熟适合技术优化设计的创新火箭。

简言之，它是巨人肩膀上的产物，很值得我们关注和借鉴。当然，它毫无疑问也是自带流量的营销工具。

具体地说，星舰在以下四个方面值得我们借鉴：

首先，作为商业航天项目，星舰从设计到制造，自始至终都贯彻着成本控制的理念。无论是选用液氧甲烷推进剂、不锈钢舰体、单一发动机型号，还是放宽箭体精度要求、露天装配测试，都是成本导向的结果。

其实降低成本并不难，难的是如何平衡降本带来的风险。有时，低成本带来的技术风险比高成本导致的资金风险还小。这就需要经验和智慧。SpaceX已经在猎鹰九号上证明了它的掌控能力，但星舰项目的规模和风险更大。SpaceX能否继续成功，让我们拭目以待吧。

第二，星舰完全抛弃了NASA和传统航天航空企业的研制体系，效率大为提高，这也许得益于马斯克的IT行业背景。SpaceX采用IT行业流行的快速迭代开发方式，通过试错不断发现缺陷并迅速纠正。

在猎鹰九号回收上尝到了甜头后，星舰也全面采用了这个方式。星舰二级飞船的试飞和着陆从SN5开始，此后经历了一次次爆炸，终于在SN15获得了成功。不过，飞行试错必须有低成本作为前提，整箭试错需要烧的钱远多于单级的星舰飞船。正如前面所说，这对SpaceX将是一个重大考验。

第三，星舰虽然没有采用任何突破性技术，但它在成熟技术基础上做了大量创新，其中最突出的创新体现在它的总体设计和再入策略上。为了实现全复用，星舰二级采用了没有先例的火箭、整流罩、飞船一体化设计，以至模糊了它的（火箭还是飞船的）身份。星舰的再入糅合了高空升力体滑翔（航天飞机）、中空水平直落（创新）、低空垂直动力着陆（猎鹰九号）三种方式。它取各家之长，避各家之短，实现气动和结构最简化，可谓精妙无比。此外，一级夹具（俗称筷子）回收、液冷钢板代替导流槽和喷水装置、多发动机并联（被淘汰后再创新）、性能变态的猛禽发动机等无一不体现了创新智慧。

最后，驱动星舰研发的是一个宏大的愿景，这就是马斯克的火星殖民计划。如果没有火星计划，星舰可能就失去了存在的理由。火星殖民运输系统有着极致低成本和高频使用的需求，常规火箭完全满足不了这样的需求。这就逼迫设计者进行大量的创新，其结果就是我们看到星舰的这个独特设计。

不管马斯克的火星计划是不是忽悠和圈套，事实是它催生了星舰这个史上最大火箭和最大载人飞船。它具备前所未有的能力，理论上可以成为适用于全太阳系的地外飞船，这也是NASA选用星舰作为登月飞船的原因。

以上四点其实是相辅相成的。低成本是快速迭代的必要条件，远见是创新的动力，创新同时也能带来低成本和高效率。这是猎鹰九号的成功秘诀，星舰正企图再一次复制的这样的成功。

中国商业航天还在成长初期，潜力巨大但基础薄弱。中国国有航天企业实力雄厚，但效率和成本意识还显不足。必须承认，两者的创新能力和SpaceX相比都存在差距。

不过，我国的信息产业、新能源和汽车等产业已经证明，只要有适合的发展机会和政策，我们就能利用我们的市场规模和基础设施等优势，做出世界上竞争力最强的产品。用当今流行语说，中国是世界上最卷的市场，这样的市场环境迫使我们不断创新。我们不仅能在成本控制和效率上做到全球最佳，同时也有能力保持最高的质量。

不要忘记，我们还有制度优势。我们在国家层面的资源调配能力（所谓集中力量办大事）、高效的决策效率、实施长远计划的延续性和稳定性，都是战略性项目的有力保证，也是商业航天长期稳定发展的基础。

我们也不乏星辰大海的宏大愿景：巨型星座、空间太阳能电站、月球和火星基地、小行星防御、太阳系边缘探索。我们可能是地球上仅有的两个在太空有如此宏大计划的国家之一。

他山之石可以攻玉。无论星舰被说得多么不靠谱，它毕竟是人类已经飞起来的最大火箭。如果我们认真借鉴星舰的经验，并把这些经验和我们的能力及优势结合起来，从而打造出中国特色的商业航天。借助政府巨型航天项目的驱动和支撑，我们完全有可能在不久的将来赶上甚至超越SpaceX。

让我们回到现实。中国航天近年来突飞猛进。新一代运载火箭长征五号至长征八号采用的高性能发动机和环保推进剂，一举打破多年来航天动力停滞落后的局面。中国运载火箭能力提升到了低轨25吨级别，进入世界前列。但是，SpaceX猎鹰九号的出现使得我们和美国已经缩小的差距又一次拉大了。我们的可复用火箭还没首飞，星舰又将横空出世，差距可能再次拉大。加快可复用火箭的研制，已经成为中国航天最紧迫的任务之一。

所幸的是，马斯克已经在我们前面趟过水了，我们不需要再付出太多试错的代价。猎鹰九号已是非常成熟的设计。我们在长征八号回收型、长征六号X、民营公司的智神星一号、双曲线二号和三号上都能看到猎鹰九号的影子。相信过不了几年，我们就能看到这些型号相继飞向太空，并以优雅的姿势落到地面。

中国还在研制采用吸气式高超音速发动机的空天飞机，如航天科工的腾云。这是一个全新的赛道。一旦成功，航天发射成本甚至可以低于可复用火箭，不仅将实现对马斯克的超越，更会改变世界航天格局。

不过，在超重型运载工具领域，无论是猎鹰九号和中国上述在研的可复用火箭，还是空天飞机，都无法取代星舰的地位。中国的长征九号是星舰目前已知唯一的未来挑战者。按最新设计，长征九号高114米，最大直径10.6米，起飞质量440吨，地面推力6100吨，低轨能力150吨，奔月轨道能力50吨。这是历史上已服役和研制中火箭里和超重-星舰最接近的规模和能力，它将在2030年后实现首飞。

长征九号模型在珠海航展展出（图源：作者）

长征九号的设计有漫长的历史，最近几乎每年都会透露出一个新的版本。追寻它的历史轨迹，我们会发现长九的设计已经越来越多受到星舰的影响。早先的捆绑式助推器消失了，最新版是类似超重-星舰的光杆芯级。即使500吨级液氧煤油发动机进展迅速，长九最新版还是改成了200吨级甲烷机，一级发动机数量增加到了30台。可回收一级也列入了计划。

超重型火箭成本很高，马斯克在前面淌水不是坏事，可以让我们少走不少弯路。这这件事上，我们真的应该感谢马斯克。星舰接下去几年还会有很多发射。它的每一次发射、每一项试错都可以成为中国航天宝贵的观摩和借鉴的机会。希望我们能不断从星舰的飞行中吸取经验，然后改进优化我们的长征九号，最终实现对星舰的超越。

不过，超越意味着进入无人区，就意味着再也没有人为你试错和淌水了。事实上我们在很多领域已经进入无人区了，比如空天飞机。这时，星舰给我们的借鉴也许更有价值。我们不仅要关注成本和效率，更需要创新和远见，不然你是无法走远的，星辰大海将永远只是梦想。

顺便提一下，星舰此次轨道首飞失败，使得人类首发入轨甲烷箭这个冠冕再次悬空。继去年12月蓝箭朱雀二号遥一、今年3月相对论空间人族一号后，星舰已是第三发首飞失利的甲烷火箭。相对论空间已宣布终止人族一号计划，重点转向更大的人族R火箭。那么，接下来可能登场的就是朱雀二号遥二、星舰第二次轨道试飞、ULA的火神和蓝源的新格伦号。从时间进度上看，蓝箭的机会可能是最大的。没想到兜兜转转，最后却柳暗花明又一村，也许是天意？中美民营火箭轮番上阵比拼，也是从未见过的新气象。

也许，这样的比拼将成为常态。星舰孤独求败的日子迟早会终结。