SpaceX 星舰第12次试飞:新版 Starship V3 的首次飞行
海豹_seal
2026年05月21日 23:54
星舰SpaceX
飞行剖面图

一、本次飞行的基本情况

SpaceX 计划进行 Starship Flight 12,这是星舰系统的第十二次综合飞行试验,也是新版 Starship-Super Heavy V3 构型的首次飞行。本次任务使用 Booster 19 与 Ship 39 组合,从美国得克萨斯州 Starbase 的 Pad 2 起飞。这也是 Pad 2 第一次承担星舰整箭发射任务。

本次目标发射窗口为 2026年5月21日 22:30–2026年5月22日 00:00 UTC,对应北京时间为 2026年5月22日 06:30–08:00。Space.com 报道称,直播预计在发射前约45分钟开始,也就是 2026年5月21日 21:45 UTC、北京时间 2026年5月22日 05:45 左右。若目标窗口内无法发射,后续尝试时间仍需等待 SpaceX 官方更新和当地发射限制通知确认。

Flight 12 仍然是一项无人亚轨道试飞,不是正式入轨部署任务。Super Heavy 助推器不会返回发射场,也不会尝试由发射塔机械臂捕获,而是计划在完成上升、级间分离、返推燃烧和着陆燃烧后,于墨西哥湾近海区域受控溅落。Starship 上面级则继续飞行,完成载荷部署、发动机太空再点火、再入和末端着陆燃烧,最终在印度洋目标区域溅落。

二、新版星舰V3与Pad 2发射台

本次试飞的核心看点,是新版 Starship V3 的首次实飞。与此前版本相比,V3 并不是简单的小幅修改,而是对助推器、飞船、发动机、热分离结构和发射设施进行了一次较大范围的更新。

推进系统方面,V3 使用新的 Raptor 3 发动机。公开资料显示,Raptor 3 相比此前版本在推力和结构整合度方面都有改进。Space Connect 报道称,海平面版 Raptor 3 的推力约为 250 吨,真空版约为 275 吨;同时,发动机级别结构被进一步简化,以减少质量并提高维护效率。

Super Heavy 助推器也进行了明显调整。V3 助推器的栅格舵由此前的四个改为三个,每个栅格舵尺寸更大、强度更高,并且位置下移,以减少热分离阶段来自上面级发动机喷流的热影响。热分离结构也被重新设计:此前可抛弃的热分离环被改为整合进助推器结构之中,助推器顶部通过结构防护和贮箱压力共同承受上面级点火时的热环境。

Starship 上面级 SN39 的改动则集中在任务能力验证上。V3 上面级采用重新设计的推进系统,增加推进剂舱体积,并改进反应控制系统和低温推进剂管理。公开资料还提到,V3 上面级加入了推进剂转移连接和对接相关硬件,这些变化虽然不会在本次任务中全部展示,但说明本款飞船已经开始为更复杂的飞行剖面和长期任务能力做结构准备。

除了火箭本体,Pad 2 发射台本身也是本次试飞的重要部分。Starship 的发射台承受的是33台 Raptor 发动机同时启动产生的高温、高压和强声学环境,因此发射设施并不是简单的支撑结构,而是整个系统能否高频运行的关键组成。Pad 2 相比早期发射设施采用了更完整的发射台设计,包括专门的火焰沟与导流系统、更坚固的发射架、水冷甲板,以及更快的推进剂加注设备。Space Connect 报道称,Pad 2 还配备了更大的推进剂储存系统、快速加注设备和重新设计的“筷子”机械臂。

Pad 2 的改造重点之一,是处理发动机尾焰与发射台保护问题。早期 Starship 发射设施曾更多依赖发射台下方空间和后续加装的水冷钢板来承受尾焰冲击,而 Pad 2 则采用更接近传统重型火箭发射场的火焰沟与导流结构。Space Explored 对 Pad A 与 Pad B 的比较指出,Pad B/Pad 2 增加了专门的火焰沟和导流设施,重新设计的发射架也更坚固,并带有水冷甲板,以减少发射后的维修和停机时间。

另一个变化是发射塔机械臂。Pad 2 的“筷子”机械臂被设计得更短、更轻,理论上可以更快移动,用于未来追踪和捕获返回的助推器或飞船。虽然 Flight 12 不会尝试塔架捕获,但这套机械臂仍然是 Pad 2 长期目标的一部分:它不是只服务本次发射,而是为之后更高频率、更快周转的星舰发射与回收流程做准备。

三、本次飞行将测试什么

Flight 12 的飞行剖面可以概括为:整箭起飞后通过最大动压区,随后进行 Super Heavy 主发动机关机和热分离;助推器执行返推与着陆燃烧,并在墨西哥湾溅落;Starship 上面级继续进入亚轨道飞行段,完成载荷释放、发动机再点火、再入大气层,最后在印度洋溅落。整次飞行预计持续约一小时多一点。

本次任务中,一个重要测试项目是释放 22 个 Starlink 模拟/测试载荷。这些载荷与下一代 Starlink 卫星尺寸相近,但不会执行正式入轨任务,而是进入与 Starship 相同的亚轨道轨迹。这个项目主要用于验证星舰的载荷舱门、释放机构和飞行姿态控制能力。相比此前较少数量的模拟载荷,本次释放规模更大,也更接近未来实际卫星部署任务的需求。

另一个重点是热防护系统检查。最后部署的两个测试载荷将对 Starship 的热盾进行扫描,并把图像传回地面。这个测试说明,SpaceX 不只是关注飞船能否再入大气层,也在测试如何判断飞船的热防护系统是否处于可接受状态。对于一款目标为重复使用的航天器来说,飞行后的状态评估与飞行本身同样重要。

本次飞行还计划进行一次 Raptor 发动机太空再点火。这一测试在整个飞行中只占很短一段时间,但技术意义较大。Starship 若要执行更复杂的轨道任务,就必须证明上面级发动机能够在关闭后重新可靠点火。因此,再点火测试是 Flight 12 中非常关键的验证项目之一。

四、本次飞行的重要节点

Flight 12 的飞行过程可以分为几个关键节点。这些节点不仅决定任务是否能够继续推进,也对应着 Starship V3 和 Pad 2 发射系统需要验证的主要能力。

首先是起飞与发射台初始通过阶段。本次任务是 Starship V3 的首次飞行,也是 Pad 2 第一次执行星舰整箭发射。起飞阶段需要验证33台 Raptor 发动机的启动流程、推力建立、发射台结构承受能力,以及火焰导流和水冷保护系统的实际效果。如果火箭能够顺利离开发射台,说明新版火箭和新版地面设施完成了最基础的系统验证。

第二个节点是最大动压阶段。火箭在上升过程中会经历气动载荷最大的阶段,也就是 Max Q。对于首次飞行的 V3 构型而言,这一阶段可以检验整箭结构强度、姿态控制能力和发动机推力调节是否能够在高气动压力下保持稳定。

第三个节点是热分离与 Starship 上面级点火。Starship 系统采用热分离方式,即上面级在与助推器分离过程中点火。V3 构型对热分离相关结构进行了重新设计,因此这一阶段的数据对判断助推器顶部结构、级间分离环境和上面级点火可靠性非常重要。

第四个节点是Super Heavy 助推器返回流程。本次 Booster 19 不会返回发射场,也不会尝试塔架捕获,而是在分离后执行返推燃烧、下降控制和着陆燃烧,最终于墨西哥湾近海溅落。虽然不进行回收,但这一流程仍然可以验证新版助推器在分离后的姿态控制、发动机再启动和末端减速能力。

第五个节点是Starship 上面级滑行与载荷释放。SN39 进入亚轨道飞行段后,将释放22个 Starlink 模拟/测试载荷。这一环节主要验证载荷舱门、释放机构、姿态控制和任务流程是否能够支持更大规模的载荷部署。由于这些模拟载荷与下一代 Starlink 卫星尺寸相近,该测试对评估 Starship V3 的载荷部署能力具有直接意义。

第六个节点是热防护系统扫描。最后释放的两个测试载荷将对 Starship 的热盾进行拍摄和扫描,并将图像传回地面。飞船上部分隔热瓦被设置为特殊观察目标,用于模拟热防护系统异常情况。这一节点的重点不是拍摄飞船外观,而是测试未来如何在飞行中判断热防护系统状态。

第七个节点是Raptor 发动机太空再点火。Starship 上面级计划在滑行段进行单台 Raptor 发动机再点火。该测试用于验证发动机在太空环境中关闭后能否重新可靠启动。对于未来更复杂的轨道任务而言,太空再点火能力是上面级必须具备的基础能力。

最后一个节点是再入、翻转和印度洋溅落。SN39 将再入大气层,并在末端执行姿态调整、翻转和着陆燃烧,最终在印度洋目标区域溅落。这一阶段将检验飞船热防护系统、襟翼控制、再入气动稳定性和末端控制能力。即使本次不回收飞船,只要能够获得完整的再入和溅落数据,就可以为 Starship V3 后续试飞提供重要依据。