SpaceX星舰首次尝试“筷子夹”回收上段,26颗卫星成功部署但超重助推器溅落
SpaceX在星舰第15次试飞中首次尝试用发射塔“筷子臂”捕获轨道级上段飞船,虽助推器因导航异常提前溅落,但上段仍按计划重返大气层,预计于发射后22.5小时尝试捕获;任务同时成功部署26颗卫星,标志星...
北京时间11月14日,SpaceX启动星舰(Starship)第15次综合试飞任务,核心目标是实现人类航天史上首次轨道级火箭“全回收”——即同时回收超重型助推器(Super Heavy)与星舰上段(Ship),并由发射塔顶部的“筷子臂”(chopstick arms)完成空中捕获。尽管助推器因导航异常未能实施捕获、转为 Gulf of Mexico 溅落,但上段飞船仍按原计划重返大气层,并将在约22.5小时后尝试首次“筷子夹”回收,这一动作本身已具备历史意义。
此次飞行于美国东部时间11月13日晚从得克萨斯州博卡奇卡的星基地(Starbase)升空。根据任务规划,两级均应返回发射场:助推器在升空后约3分钟分离,执行受控再入;上段则继续加速至轨道,部署有效载荷后调头返航,在重返大气层后由发射塔两支巨型机械臂在半空中“接住”。该构型被马斯克称为“终极可复用方案”,若成功,将彻底颠覆现役火箭“一箭一抛”的成本结构。
然而,实际过程出现偏差。助推器在分离后约6.5分钟、下降阶段触发自动中止程序,原因系“制导与导航系统异常”,最终以受控方式溅落在墨西哥湾。SpaceX随后确认,该决策属预设安全协议,旨在保护发射塔及周边设施。值得强调的是,此次中止并未影响上段任务——它顺利完成了26颗小型卫星的轨道部署,覆盖遥感、通信与技术验证等多个领域,这是星舰首次承担真实有效载荷任务,标志着其从纯试验平台向实用运载工具过渡。
上段飞船编号为S42,机身印有“DON’T PANIC”字样,其再入过程已于11月14日下午展开。根据SpaceX官方时间表,捕获窗口设定于美东时间16:20(即发射后约22.5小时),对应当地德州时间15:20。届时,发射塔两侧各长30米的液压机械臂将协同运动,在距地面约50米高度精准合拢,夹持住下落中的星舰上段。该操作需在极短时间内完成:飞船触臂瞬间速度仍达约100 km/h,且姿态必须稳定在±2度以内,对传感器响应、伺服控制与预测算法提出极高要求。
“筷子夹”回收并非临时构想,而是SpaceX自2021年起持续迭代的核心技术路径。传统着陆腿方案受限于质量与结构强度,难以支撑百吨级星舰重复使用;而塔式捕获可将着陆冲击力分散至地面固定结构,大幅降低飞船本体改造需求。此前四次试飞中,SpaceX已在低空悬停与模拟捕获测试中验证了机械臂的同步精度与负载能力,但从未在真实再入条件下实施。本次是首次将该技术置于真实热防护、气动扰动与高动态环境下检验。
行业观察指出,即便上段捕获失败,此次任务仍具里程碑价值。首先,26颗卫星的成功部署证明星舰已具备初步商业服务能力;其次,助推器虽未回收,但其全程飞行数据(包括分离、再入与姿态控制)将极大完善模型库;第三,上段完整经历一次轨道飞行-再入-滑翔全过程,为后续热防护系统升级提供实测依据。NASA与多家商业客户已明确表示,只要星舰达成“单级回收”即可启动合作评估,全回收并非必要前提。
值得注意的是,本次任务时间节点与SpaceX内部节奏高度吻合。据公开信息,星舰第16次飞行已进入倒计时,目标包括更高轨道倾角与更复杂载荷组合。若S42上段成功被捕获,将直接推动“星舰-星链V2 Mini”批量部署进程;若失败,SpaceX亦可能转向“海面无人船软着陆”作为过渡方案——该路径已在早期星舰原型机(如SN15)中验证可行。
从技术演进角度看,“筷子夹”本质是将火箭回收从“被动承受冲击”转向“主动协同控制”,其底层逻辑与机器人抓取、空间交会对接一脉相承。区别在于,前者需在数秒内完成厘米级定位,且对象为高速下坠、表面高温烧蚀的非合作目标。这要求融合毫米波雷达、视觉SLAM与强化学习预测模型——SpaceX近年大量招聘具身智能与实时控制背景的工程师,正为此类高阶操作铺路。
截至发稿前,SpaceX尚未公布上段捕获结果,但飞行控制中心已进入待命状态。无论成败,星舰第15次飞行已实质性推进了完全可复用火箭的工程化边界。相比过往“爆炸即失败”的粗放试错模式,本次任务展现出更成熟的系统冗余设计与风险分级策略:一级失败不阻断二级目标,局部异常不影响全局数据采集。这种“模块化容错”思维,或将成为下一代重型运载器的标准范式。
航天评论员指出,星舰的真正挑战不在单次成功,而在连续可靠。猎鹰9号历经9次失败才实现首次海上回收,而星舰体型更大、动力更强、再入热负荷更高,其成熟周期必然更长。但每一次“接近成功”,都在压缩技术验证曲线——当第20次飞行时,我们或将见证常态化轨道回收的开端。
