全尺寸星舰雏形现身，马斯克有话要说

X代表着无限可能，至少对SpaceX来说，追求的就是这个。

一边部署全球最大互联网星座——星链Starlink，一边打造下一代宇宙飞船——星舰Starship，同时同步，都是改变世界、改变未来的大动作。

最近几天，美国德州南端博卡奇卡SpaceX测试基地，突然冒出新动向——

传说中的首款全尺寸星舰飞船Starship终于雏形显现，颇有颠覆感的全不锈钢外壳，飞船上半段正在拼装焊接，整装组合。

熟悉星舰结构的人，不难看出：这便是SpaceX下一代飞船星舰外壳。

尽管远没有渲染图那般光滑完美，不过这只是个半成品，等待外壳全部拼装后，经过表面抛光、美容处理，到时候就会看起来很有科幻感。

要知道，有关SpaceX秘密打造全尺寸星舰的消息，一直都是江湖传说。

今年4月初，作为星舰第一代原型飞船，跳虫首次进行系绳跳跃时，这个消息便不胫而走。

短短一个月后，全尺寸星舰原型飞船真的横空出世了——这就是SpaceX风格，自带X基因，无穷动能，无限可能。

尽管这只是一艘原型飞船，却是全尺寸的，而且要准备进行轨道级飞行。

根据可靠信源称，今年内打造完成星舰全尺寸飞船，明年进行轨道级首次试飞。

就在5月11日，马斯克与粉丝互动时披露：有关下一代星舰飞船、超重鹰火箭的研发动态，他将亲自上阵，做一次演讲公开说明，可能就在6月20日。

一连串问题来了——

星舰跳虫与全尺寸星舰原型飞船是啥关系？

两者到底有啥区别？

它们跟未来版星舰又是啥关系？

为啥马斯克敢弃用碳纤维，转而采用全不锈钢作为飞船外壳？

……

• 星舰跳虫与星舰全尺寸原型飞船是啥关系，有啥不同？
  

简单来说，Starhopper星舰跳虫（简称星虫/跳虫）属于星舰第一款原型飞船，星舰全尺寸原型飞船，属于星舰第二款原型飞船。

Hopper跳虫

最初SpaceX研发原型回收火箭，昵称Grasshopper蚱蜢，按照命名习惯，Starship星舰第一代原型飞船，因此昵称为Hopper跳虫，也有称为Starhopper星虫。

2018年9月最早开建跳虫，年底雏型显现，矗立在SpaceX德州南端测试基地。

2019年初遭遇一场强风，导致飞船倾倒，头锥受损严重。

后来改头换面，弃用原来头锥，改成简化版头罩。

按照马斯克原话，并不会影响跳虫测试任务。

跳虫原计划设计装配3台猛禽发动机，因更换头锥，体重减轻很多，实际只装配1台。

今年4月份进行过多次点火测试（也被称为系绳跳跃），场面惊人，效果也不错。

尽管第二代星舰（全尺寸原型飞船）正在建造中，但第一代（跳虫）显然也没有立马废弃。因为很多技术指标还需要它进行测试。

星舰全尺寸原型飞船

高55米，直径9米，7台猛禽发动机，内装推进剂舱、推进器系统、航空电子设备等。全不锈钢外壳，铮明瓦亮，足够科幻。貌似1947年科幻小说《全体登上月球!》里的宇宙飞船。

星舰飞船设计跟之前BFS大猎鹰飞船的最大不同：前后各增加一组驱动鳍，一对前鳍+三个尾鳍，尾鳍既是驱动鳍，也是着陆架。飞船腹部大面积增加隔热层，为了能更好适应地球、月球、火星等多种着陆飞行。当然，星舰全尺寸原型飞船只会进行轨道级试飞。

现在梳理一下，跳虫与全尺寸原型飞船主要不同点：

• 尺寸不同——星舰全尺寸原型飞船：高55米，直径9米；跳虫高39米，直径9米，身高只是前者的70%，明显矮一截。

• 配置明显不同——星舰跳虫最多装配三台猛禽发动机（目前只装配过一台，点火测试）；星舰全尺寸原型飞船将装配7台猛禽发动机。

顺便说一下，猛禽发动机Raptor engine：作为SpaceX下一代火箭发动机，采用低温液态甲烷/液氧作为推进剂，而非猎鹰9号火箭目前使用的煤油/液氧。设计寿命、效率、复用性都比梅林发动机有大幅提升，最大推力是后者两倍多，高达2000千牛，相当于200吨。

甚至关键指标超过俄罗斯顶级发动机：猛禽发动机燃烧室压力高达268.9巴（每平方厘米近274.2千克力），已超越俄罗斯发动机RD-180峰值（257.5巴，即每平方厘米261.7千克力）。

• 外壳薄厚不同——虽说两者都采用301全不锈钢，但全尺寸星舰比跳虫外壳薄了2/3。从而显著提升推重比TWR（推力与重量之比，重要航天技术性能指标）。

• SpaceX为啥弃用最主流的碳纤维航天材料，转而选择全不锈钢？

在马斯克看来，这种所谓的「反直觉选择」，恰恰是经过深思熟虑、反复验证的——两者比较起来，301全不锈钢优势很突出，碳纤维劣势很明显：

①碳纤维材料每公斤135美元，301不锈钢只要3美元，价格显然差异很大。这对于成本管控管到骨头里的SpaceX来说，不言而喻。

②采用碳纤维材料制造外壳，报废率高达35%，相当于每公斤增到200美元，很显然太浪费。

③采用不锈钢外壳，看起来好像又重又笨，但事实上更轻。相同质量下，不锈钢外壳在低温条件下强度会提高50%。相反，要想达到相同强度，碳纤维外壳就得增厚很多。而太空超低温环境又是考验宇宙飞船的关键所在。

④碳纤维熔点性差，内含高强度树脂溶点低，让这种航天材料只能承受200°C极限，而全不锈钢承受温度高达800°C以上。这是宇宙飞船再入大气层时必须经得起的高温考验，采用不锈钢外壳+六角形隔热层，这正是SpaceX星舰飞船的硬核技术。

⑤碳纤维延展韧性差，添加铬镍的不锈钢则会增加12～18%延展性，比碳纤维坚固得多。对于往返穿梭于超高温、超低温的飞船来说，延展韧性显然非常重要。

• 星舰跳虫、星舰全尺寸原型飞船，跟未来版星舰又是啥关系？
  

星舰跳虫属于第一代星舰原型飞船，全尺寸版属于第二代星舰原型飞船。

只有原型不断迭代，才会有未来：星舰跳虫，星舰全尺寸原型飞船，全尺寸星舰，未来版星舰——才会实现SpaceX使命：成为跨星际文明先驱者。

为了能够打造出未来版星舰，眼下必须造好跳虫、全尺寸原型飞船。貌似再科幻的太空神物，也都是一步步开发出来的。

简单梳理一下，SpaceX箭船开发时间表：

2011年，公布重鹰开发计划，2018年2月实现首飞

2016年之前，箭船系统被称为火星殖民运输系统MCT

2016年9月，变成星际运输系统ITS

2017年7月，改成大猎鹰BFR

2018年11月5日，提出迷你版BFR

2018年11月20日，更名BFR，推出超重鹰火箭+星舰组合

2019年1月，建成星舰第一代原型：跳虫

2019年4月，跳虫点火测试，系绳跳跃

2019年5月，星舰全尺寸原型飞船雏型显现，年内建成

2020年，计划星舰全尺寸原型飞船首次轨道级试飞

2022年，计划超重箭+星舰货运飞船首飞火星

2024年，计划超重箭+星舰首次载人飞往火星