美国新一代“星舰”首飞有哪些突破 热防护系统表现亮眼

美国太空探索技术公司的重型运载火箭“星舰”于5月22日进行了第12次试飞，这是全面升级后的新一代“星舰”系统首次整体投入飞行测试。任务完成了部分测试目标，但在发动机可靠性、助推器回收等方面仍面临挑战。

新一代“星舰”系统由两部分组成：第一级是“超级重型”助推器，第二级是“星舰”飞船。此次试飞使用了新一代飞船和助推器，搭载升级版“猛禽3”发动机，并首次使用重新设计的发射台。飞船推进系统经过全面重新设计，增加了推进剂储箱容量，优化了姿态控制系统，并新增了飞船对接装置和推进剂传输接口，重点增强长期在轨运行、飞船对接和在轨推进剂转移能力。卫星部署结构也进行了升级，提高了载荷部署效率。

助推器方面，栅格翼数量由4片减少至3片，但单片面积增大约50%，结构强度进一步提高。热级分离结构、推进剂输送系统以及尾部热防护系统均进行了重新设计，以提升可靠性和快速重复使用能力。升级版“猛禽3”发动机具有更强推力、更轻质量以及更高运行效率。其中海平面版发动机推力由230吨提升至250吨，真空版发动机推力由258吨提升至275吨。同时，发动机重量有所减轻，点火系统和控制系统也进行了优化。

地面系统也同步更新，发射台升级了推进剂储存和加注系统，燃料加注速度提高。用于夹火箭的“筷子”机械臂长度缩短，有助于更加迅捷地“捕捉”火箭，其控制系统也由液压驱动改为机电驱动。发射塔和导流设施也进行了重新设计，旨在满足未来高频次发射需求。

此次试飞主要目标是在真实飞行环境中验证各项新系统和新部件的性能，为未来实现“星舰”系统全面、快速重复使用积累数据。任务完成了大部分既定目标，但发动机部分工作状态、助推器返回控制等环节未达预期。试飞最引人关注的亮点之一是首次开展类似“飞船自检”的热防护系统检测试验。飞船在太空中不仅部署了20颗“星链”模拟卫星，还部署了两颗专门改装的“星链”卫星，对“星舰”热防护系统进行成像观测，并将图像传回地面团队。太空探索技术公司希望借此探索未来飞船返回发射场前自主评估热防护系统状态的方法。