北京
出品 | 网易智能
作者 | 小小
编辑 | 王凤枝
人类航天头一回！从太空回来的星舰飞船，被发射塔的“筷子”稳稳接住了。
图：飞船翻转并被塔架捕获（来源：SpaceX）
北京时间11月15日清晨，SpaceX星舰第15次试飞（Flight 15）的上面级飞船Ship 42走完了最后一段返航路：在轨绕地球飞行14圈、历时约22.5小时后，它重新闯入大气层，完成姿态翻转和着陆点火，最终稳稳落进发射塔机械臂的怀里。此前，SpaceX虽已多次用机械臂接住超重型助推器，但捕获经历完整轨道飞行和再入高温考验的上面级飞船，还是历史首次。
不过，这次试飞并没能实现SpaceX期待的“双回收”。同一次任务中，编号Booster 22的超重型助推器在返场途中自动中止塔架捕获，转向墨西哥湾备用海域，最终未能回收。
01绕地14圈、闯过三道检查关，57分钟精准返航
北京时间11月14日6时47分，星舰从美国得克萨斯州星港发射升空。Ship 42与超重型助推器完成级间分离后，继续飞向约275公里高的近地轨道。按照任务计划，飞船绕地球飞行约14圈，在释放26颗星链V3卫星后继续在轨运行，等待返航窗口。
图：星舰点火升空（来源：SpaceX）
真正困难的考验在返程阶段：飞船需要先执行离轨点火，降低轨道高度并切入大气层；随后依靠机身和襟翼产生的气动阻力减速，在接近发射场时调整姿态、重新点燃发动机，完成经典的“腹部翻转”和动力着陆，最后精准对准塔架上的机械臂。北京时间11月15日5时19分左右，Ship 42完成着陆点火并被机械臂稳稳夹住，从离轨点火到最终捕获全程历时约57分钟。
在此之前，SpaceX已在Flight 5、7和8等任务中实现过超重型助推器的塔架捕获，共有3枚V1版本助推器被成功接住，其中2枚还完成了复飞。但飞船的返回难度与助推器不在一个量级：助推器主要靠发动机完成回推和减速，飞船则必须扛过长时间在轨运行与高速再入大气层的极端高温，把速度和姿态控制在极窄的窗口内，才能安全进入发射塔的捕获区。
为降低风险，SpaceX在这次任务中设了三道关键检查关口，分别位于发射后约1小时27分钟、7小时15分钟和20小时41分钟。飞控团队会根据飞船状态决定是否放行返场程序：只要再入机动、着陆点火或塔架接近所需的关键系统有一项不达标，飞船就会放弃飞回星港，改去预设海域溅落。这一次，Ship 42顺利闯过了全部三道检查。
02助推器为什么没回来？燃料余量给出初步答案
相比Ship 42的顺利回家，首次尝试塔架捕获的V3版超重型助推器Booster 22却在半路折戟。
级间分离后，Booster 22正常执行了回推点火并转向星港方向。但在返场途中，飞控系统判定其位置不满足捕获条件，随即自动取消塔架捕获程序，将其引导至墨西哥湾备用海域。助推器在着陆点火结束、发动机关机后触发飞行终止系统，最终落入海中。SpaceX发言人丹·休奥特（Dan Huot）表示，制导、导航与控制系统均按预期工作，至于助推器为何偏离预定位置，团队仍在做进一步排查。
图：助推器改道后着陆点火（来源：SpaceX）
马斯克随后根据初步情况解释称，症结出在助推器的燃料余量略低于预期，而发动机表现稍逊于预期是导致燃料吃紧的原因之一。超重型助推器在返航阶段必须预留足够的推进剂，用来完成回推、姿态调整和最后的着陆点火；发动机性能只要稍有偏差，留给最后着陆阶段的燃料余量就会被压缩。
针对这一问题，马斯克提出的改进方向包括提升猛禽V3.2发动机的性能及一致性，同时将一级主发动机关机节点（MECO1）提前约1秒，为回推和着陆多留一些推进剂。他还解释了返场画面中绿色火焰的原因：发动机再生冷却回路中的燃料耗尽，主燃烧室进入富氧状态，铜质部件燃烧，因而出现绿色火焰。
这也是V3版超重型助推器第一次尝试塔架捕获。相比此前积累了回收经验的V1版本，V3对结构和回收系统做了不小改动：栅格舵从4片减为3片，单片面积增大约50%，安装位置和内部结构也做了重新调整。
马斯克表示，下一枚助推器已接近准备就绪。自动中止程序虽然让Booster 22未能返场，但避免了助推器带病撞向发射塔，否则一旦损毁地面设施，后续试飞进度可能要耽误2至3个月。
03 26颗星链V3入轨，其中3颗顺手给飞船拍“体检照”
除回收验证外，星舰还在这次任务中完成了商业载荷交付。发射约35分钟后，Ship 42开始释放26颗第三代星链（Starlink V3）卫星，整个过程持续约43分钟，全部部署到位。这是星舰继Flight 14之后，连续第二次一次送入26颗V3卫星。
Flight 14部署星链卫星的资料画面。
单颗V3卫星的体积和重量大幅增加，可为星链星座新增约1Tbps的通信容量。算下来，星舰这一趟放出的26颗V3卫星，新增容量抵得上猎鹰9号火箭发射约10次V2 Mini卫星。卫星释放后，还需展开天线和太阳能阵列，通过射频和激光链路组网，并靠自身推进系统爬升轨道，预计在数周内完成在轨检查并投入服务。
有意思的是，这批出舱的26颗卫星里，有3颗专门经过了改装，搭载着用于观察星舰热防护罩的摄像设备。它们在太空中从不同角度给Ship 42拍下照片并传回地面。这些照片与地面追踪相机的画面互为补充，帮助飞控团队判断热防护罩状态是否适合执行再入和返场。
04飞船被接住之后，真正的考验才开始
Ship 42被机械臂稳稳接住，只是走完了回收的第一步；要实现高频重复使用，接下来还得看地面检查和翻修要花多长时间。
热防护系统是翻修检查的头号难关。在早先的多次试飞中，星舰曾频频出现隔热瓦脱落、破损和局部过热等问题。Flight 15沿用了上一发的改进方案：在高风险区域增加隔热瓦固定机构，封堵可能让高温等离子体钻入瓦片背后的薄弱流道，并在更大范围内换用弧形隔热瓦，以降低瓦片接缝处的热负荷。虽然再入前卫星和地面相机拍摄的画面状态良好，但隔热瓦经受完整再入和动力着陆后的真实损耗，仍待飞船下塔后的实物拆检。
经历多次启停的猛禽发动机同样要接受严苛体检。星舰采用液氧和液态甲烷作为推进剂，飞船和助推器在单次任务中要多次点火和关机；要想把维护成本压下来，发动机必须扛住反复的热循环与高负荷运转。
在打磨V3回收稳定性的同时，SpaceX也在推进下一代星舰V4。马斯克此前透露，V4计划采用更长的飞船构型，并增加3台猛禽真空版发动机，使整套星舰系统的发动机总数从V3的39台增至42台，目标是争取在2027年首飞，完整的技术参数目前尚未公布。
05太空加油站，星舰必须建起来
如果说塔架回收解决的是发射成本，那么“在轨加注”决定的就是星舰能不能飞去月球。
由于星舰月球着陆器（Starship HLS）体积和质量庞大，从地球起飞时无法一次性带够全程所需的推进剂。SpaceX的方案是先往近地轨道发射一艘推进剂储存飞船，相当于在太空建一座“临时加油站”；随后连续发射多艘加油型星舰，在轨道上与储存飞船交会、对接并注入液氧和液态甲烷；等燃料攒够了，月球着陆器再升空与之对接加满燃料，启程飞往月球。
在微重力环境下给航天器加注燃料，远比飞机的空中加油棘手：液氧和液态甲烷必须在极低温下保存，转移过程中还要解决推进剂沉降、液体晃动、贮箱压力控制和管路冷却等一连串难题。
2024年3月的Flight 3任务中，星舰在飞行期间完成了内部贮箱之间的低温推进剂转移。但单船内部倒罐，与两艘飞船在太空中精准对接、连通管路并长期保冷传输，难度仍不在一个层级上。按照NASA监察长办公室今年3月审查报告披露的规划架构，为完成一次登月任务，SpaceX需要先发射1艘轨道储存飞船，再以大约每6天一发的频率，连续发射10余艘加油型星舰补给燃料，整套燃料汇集工作甚至要在载人发射前200多天就提前启动。
06 2028年登月，SpaceX还要赶时间
星舰的闯关进度，直接关系到NASA阿尔忒弥斯载人登月计划能否按期推进。
在2026年公布的最新安排中，NASA调整了任务节奏：计划于2027年执行的阿尔忒弥斯III不再直接登月，改为约14天的近地轨道测试，由4名宇航员乘坐“猎户座”飞船升空，与包括星舰测试船在内的商业月球着陆器进行交会、对接和通信控制验证（期间宇航员留在猎户座内，不进入星舰）；真正的载人登月则顺延到了2028年初的阿尔忒弥斯IV任务。
即便时间表往后挪了一步，留给SpaceX的窗口依然很紧。NASA监察长办公室在今年3月的报告中指出，星舰月球着陆器仍面临不小的进度与技术挑战，尤其是低温推进剂管理与在轨加注的复杂度极高，其测试进展仍可能牵动2028年的登月大局。
而在去太空建加油站、去月球演练无人着陆之前，停在得州星港的Ship 42先得回答一个眼前的现实问题：经过结构检查、发动机维护和隔热瓦评估后，这艘第一次被“筷子”接住的飞船，到底要花多长时间才能再次点火升空？
