星舰首次入轨商业运输,人类太空物流时代启幕

十八年前的今天,一颗渺小的Falcon 1火箭在太平洋某环礁的发射台上腾空。

此前三次的失败令SpaceX濒临破产绝境,然而这一次却成就了改变。第四次发射时,火箭突破了大气的屏障,将第二级成功推向既定轨道。正是这一刻,写下了SpaceX传奇的开篇。

十八年时光转换,同样是九月二十八日,2026年北京时间晚间八点四十九分,德州星港上空再度闪现SpaceX火箭的身影——

星舰首次入轨商业运输,人类太空物流时代启幕

短短十八载,21米的小火箭升级成了高耸入云的124米巨械。起飞时的重量也翻了百倍多,从27吨激增至5000吨。一级发动机则由单台默林1C演变为呈三圆阵排列的33台猛禽V3。这次升空标志着星舰的第14次飞行试验,更是首次肩负进轨使命的发射。

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升空约25分钟后,Ship 41上面级的猛禽发动机再度被点燃。经历19秒的加速,它穿越了高空的界线,稳稳地进驻了275公里高的近地轨道。其后,26颗星链V3卫星依序离开舱体,各自开始独立运行。

此刻起,星舰凭借实际行动证明了自己——它已然是一枚堪当商业货运重任的运载工具。

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2008年的成功向外界宣示:民营公司同样能够进入太空。如今的这一刻则在诠释另一层含义——人类完全可以依靠一枚庞大而低廉、能够反复利用的火箭,将轨道运输从奇迹般的壮举变成日常的物流业务。

第十四次升空,星舰的历史转折点

除了那些观看太空产业的爱好者外,大多数人很难数得清最近这段时间内SpaceX进行过多少次发射。

猎鹰9号用近乎荒诞的频率进行着卫星运输——它将一颗接一颗的卫星推向太空,之后一级火箭便精准地着陆在回收船的甲板上。如此场景甚至能在短短一天内重复多遍。

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图|Quartz

与此同时,星舰的自身版本在飞速演进。从第七次到第八次再到第九次……银色的庞大火箭一次又一次地从星港升空。有的在飞行中不幸爆解,有的成功落入海面。其间还夹杂着令人惊叹的「筷子夹火箭」这类吸引眼球的回收场景。

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论及最新款V3版本星舰,它的首次飞行发生在今年五月的第12次试验。62天的间隔之后迎来第13次试飞。又是65天的等待,才有了昨晚这第14次试飞。

这很明确地表明,星舰如今已迈入了马斯克和SpaceX早已驾轻就熟的工业节奏——众多火箭同步生产制造,加快发射周期,通过试错来快速完善。

如此努力之下,第14次试飞终于迈出了这步决定性的进展。

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之前的13次试验里,星舰多度抵达太空边界。7月时甚至还在测试中成功投放了模拟物体。但本质上这些都属于「亚轨道飞行」——SpaceX刻意设定飞船轨迹的低点仍在大气层范围内。这样的设计目的在于,假如飞行突然失控,飞船依然会被地心引力拉回,并在既定区域海面溅降,从而避免产生太空垃圾的隐患。

然而第14次飞行却冲破了这层制约。

为了确保万无一失,SpaceX为Ship 41设定了一套「分步实施」的计划。飞船先是飞抵相对安全的亚轨道区域,待确认推进系统、能量供应及脱离机制都在健康运行状态、具备充足的冗余保障后,才准许进行最终的加速点火,将飞船推升至真实意义的近地轨道。

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但这最后的一步在昨晚的升空中上演了一出人心惶惶的戏码。

当飞船脱离一级助推器继续升升时,一台真空型猛禽发动机意外提前熄火。这迫使SpaceX暂时叫停入轨方案,某些媒体甚至抢先宣布了任务败北的消息。然而工程师们完成了迅速的审查评估,指挥中心最终还是下达了进轨的指令:

Go for orbit。

于此指令之下,飞船得以成功进驻近地轨道。接着,它以大约每60秒放出一颗卫星的节奏,将26颗星链V3卫星部署到太空。之后的确认表明,所有卫星通讯功能运作如常。

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这是星舰有史以来首度递送真正的商业载荷。同时,新一代星链卫星也迎来了它的商业处女航。轨道的成功进入开启了新的可能——大批星链卫星的部署、轨道上的燃料补充、远距运输等众多任务都可以纳入计划表。

星舰由此越过了发展的转折点,正朝着常规化商业运作的新阶段迈进。

根据预设的轨道方案,飞船将环绕地球6周,耗时接近10小时。自第3圈起,飞船会经过中国领空。在天亮前后,南部地域的观察者很可能看到星舰飞船闪过,甚或那场景中的绚烂火箭云。

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图|原计划飞船将途经中国上空

不过由于之前的发动机故障,SpaceX终选择了提早脱轨。飞船仅环行两圈后便在北太平洋海面进行了可控下降。这样一来,人们就没有机会欣赏Ship 41的风采了。

一次升空,通信容量翻十倍

值得关注的细节是,星舰的首个商业合作方其实就是SpaceX公司本身。

伴随第14次升空的26颗星链V3卫星,将成为SpaceX新一轮卫星网络的骨干力量。按照规格设定,单个V3卫星能增添约1Tbps的下行通道和160Gbps的上行通道。这相对于现役的V2Mini卫星,提升程度分别在10倍与22倍的水准上。

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当然,由于V3体形较大,论及单次升空搭载的卫星总数,星舰并无显著超越——猎鹰9号也能一次次携上二十多颗V2Mini卫星。

然而从两型火箭的吨位级差看,单一升空新增的网络通量提升是明显的。

SpaceX的展望中,待星舰性能得到深化优化,一艘装满货物的星舰可以承载60颗V3卫星。如此情景下,每次升空可贡献约60Tbps的星链下行通道,相当于今天一次猎鹰9号发射的20倍量。

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马斯克的言辞中透露出野心——他想把星链网络做到十万颗V3卫星的规模,那是目前网络的百倍增长。要达到这一目标,星舰的批量运输能力就是关键。

不过如果星舰的价值仅限于简单放大通信卫星的版本,故事就显得平凡乏味。整流罩腾出的这些新空间,其深层含义是解放卫星设计的想象力——

未来的卫星可以配备更宽阔的有源相阵天线、更强悍的功率输出、更尖锐的卫星间激光数据链,乃至集成的处理算力。这类升级后的卫星,恰恰适配当下最受瞩目的领域:

人工智能计算。

从卫星到数据中心,太空的下一个角色转换

SpaceX在本年度公开的阐述中,这样勾勒了自己的远期蓝图:

要让星舰最终做到每小时发射一次,每次把约200吨载荷送入轨道。

前者听起来像在描绘远景,但后者早已咫尺在眼前——第14次飞行就装载了52吨的物资进轨,以吨数排列这是人类历史上第三强大的一次升空。V3版星舰在近地轨道的承载极限实际能达到100吨这个数量级。

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图|Flight Atlas

国际空间站的总重量才400多吨。撇开精细的组装工艺不谈,星舰仅需5次发射的运力,就能把一座全新的空间站送上太空。

待这般运力成为日常风景,人们便要追问一个新的课题——「还有什么东西最该送向太空?」

马斯克的回答是:数据中心。

本年内,SpaceX正式推出了Starmind轨道AI运算项目,其间含有一款代号为「AI1」的在轨计算卫星。

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根据SpaceX的工程设计方案,AI1舒展后的翼幅为75米、体高30米,单颗卫星最大计算负荷为250千瓦、常规运行175千瓦。

它采用太阳能电池直接给AI芯片供能,规避了当前地面算力受限于电源的困境。通过超高速激光通道,将运算成果连接至星链网络,最后反馈到地表。

马斯克声称,若每吨卫星平均输出约100千瓦算力,借由星舰的常态化运输,一年送上百万吨的卫星群,理论上可额外提供约100GW的在轨AI运算能力,这一数值远超SpaceX当前总算力的一倍。

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图|SpaceX

这无疑是一个极为超前的假说,马斯克目前还完全没拿出在轨算力应对电离辐射侵蚀、器件维护、轨道堵塞和散热管理等挑战的具体办法。

然而这足以解释SpaceX为何对星舰体量的要求显得如此极端——按照这套想象方案,星舰是整个生意逻辑能否成立的基石。

十八年前Falcon 1初度进轨之际,少有人料想SpaceX会依靠可循环利用的火箭,架设起人类迄今最浩大的卫星网络。

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时至今日,同样没人能确凿预言星舰会把什么最终送往太空。

星链卫星和月球探测器已是定局,下一座商业轨道站和AI运算卫星同样有机会浮现。甚或者无意中,它还能为未来的陌生技术铺路。

归根结底,一件能够以充分高效、充分经济的方式将物资源源不断送往太空的交通工具,必然会极大释放人类未来的创想边界。


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