StarshipSystem2022技术报告总结

　　2022年的目标是大约50次轨道级发射，这代表着SpaceX每周至少需要发射一枚运载火箭。
　　截至目前，SpaceX成功完成144枚运载火箭的发射，106次着陆着船，83次复用一级助推器的发射
　　Starship将改变目前的入轨规则，将大量的物体发射到轨道上。世界迄今为止的入轨质量约为15517吨；当每周发射三次Starship时，每年可以向轨道上发射约15500吨的物体；当每天发射三次Starship时，每年可以向轨道上发射约109500吨的物体；当每天发射三次，每次10发Starship时，每年可以向轨道上发射约1095000吨的物体。
　　轨道发射物体质量图
　　这张表其实就是为了宣传Starship的发射能力强，具体的几天发射几次以及入轨质量基本没有参考价值。
　　Musk：需要一百万吨的载荷才能在火星建立一个自给自足的城市。Starship有能力做到这一点，这也是历史上第一次出现这个可能。
　　Starship高50m，主直径9m，推进剂质量约为1200t，6台猛禽发动机（3台海平面Raptor2。0发动机，下文均用Raptor2。0sl。代替；3台真空Raptor2。0发动机，下文均用Raptor2。0vac。代替）提供约1500t的最大推力。这意味着平均下来每台发动机的推力为250t，再根据Raptor2。0sl。和Raptor2。0vac。的性能差距和已知消息可以不严谨推算，Raptor2。0sl。的推力约为230t，Raptor2。0vac。的推力约为270t。
　　Musk表示，发动机的推力将会随着时间的推移而提升，而火箭的直径是不会改变的（在航天中改变一款火箭的直径是非常要命的事，这意味着要重新设计包括发射台、服务塔臂、生产机器等一系列配套设施）。Starship的高度可能会在之后的设计中更高一点。对于近地轨道来讲，StarshipSystem应该可以打150t的载荷并且回收。而发射Starlink的时候，由于轨道更高，所以运力可能会到100t左右。（理想状态下）在近地轨道可以加注约200吨的推进剂，这对于去火星来讲是十分重要的。平均下来，每一吨甲烷推进剂需要大约三吨半的氧助燃剂。
　　Starship基础数据图
　　Starship使用的是世界上最大的航天器隔热瓦集成，这些隔热瓦是SpaceX在卡纳维拉尔角附近的一家小工厂制造的。这些隔热瓦需要抵御极端的高温，但Musk再三强调它并没有那么贵（航天飞机的隔热瓦贵是因为需要大规模的定制不同形状的隔热瓦并且人工安装，但是SpaceXStarship的隔热瓦绝大多数是同样规格的，所以相对更廉价。但是SpaceX以后最好还是解决一下如何机械化安装隔热瓦才可以进一步提高效率和降低长期人工成本）。
　　Starship隔热瓦
　　Musk：这是Starship推进剂补加时的场景，但这个情形可能有点糟
　　Starship放弃了从BFR时代就在延续的交尾式推进剂补加策略，转而使用类似ITS的侧贴式补加策略。而轨道补加乐观来讲需要到2023年底，正常的话两年以内。
　　补给飞船正在与星际飞船对接补加推进剂
　　SuperHeavy原设计高70m，但因为设计团队去掉了半个钢环所以变为了69m。直径9m不用多说，推进剂容量约3400t，后期可能会增加至3600t甚至是3800t。最大推力7590t（其实就是Raptor2。0sl。的23033）是土星五号的两倍多，这也将使StarshipSystem成为届时世界上最大的运载火箭。
　　SuperHeavy
　　Booster4明确无法用作轨道级飞行，其上面的29台Raptor1。0sl。未来的去向也不得而知（可能就直接当展品了），首次轨道级飞行可能将使用Ship21Booster7的组合。
　　Booster4发射台雅座
　　Booster7将使用33台Raptor2。0sl。而不再是29台，其外围的发动机排布并没有变化，内部则由9台增至13台，33台发动机是目前SuperHeavy的最优解。
　　Booster7发动机排布示意
　　SuperHeavy的热气RCS将会安装在甲烷储罐和液氧储罐的中间处，从而简化布线设计。Falcon9一级使用的是冷气RCS，也就是使用氮气，直接将氮气喷出提供反作用力从而控制一级在太空中的朝向。而SuperHeavy使用的是热气RCS，让甲烷气体在氧气的助燃下燃烧，从而获得更高的性能。
　　图中Falcon9一级上部喷出的白气就是冷气RCS工作时喷出的氮气
　　可以看到演示片中SuperHeavy的中间部分有气体冒出，这就是SuperHeavy的热气RCS，以甲烷气体和氧气作为工作介质
　　在SuperHeavy回收时，会点燃最中心的三台猛禽发动机，由于出色的节流能力和相对较小的引擎，SuperHeavy是拥有悬停能力的，这对于SuperHeavy的回收是一个好消息。
　　由于SuperHeavy使用的是不锈钢，耐高温，所以并不需要像猎鹰九号一样进行载入点火，回收仅需要返场点火和着陆点火。
　　着陆点火中的SuperHeavy
　　SuperHeavy将使用回收臂进行回收，而不是两年前所说的着陆回收。
　　StarshipSystem的发射综合体从设计到投入使用总共使用了13个月的时间。而选择Starbase的原因是除了卡纳维拉尔角和这里以外没有其他更好的选择了。
　　StarshipSystem的发射综合体
　　虽然Raptor2。0sl。相对于Raptor1。0sl。更简洁（但基本没有减少体积），但是其推力却比Raptor1。0sl。大了45t，达到了230t，后续可能会增加至250t（测试时已经可以达到247t的峰值推力）。Raptor2。0sl。相对于Raptor1。0sl。几乎是重新设计，包括材料、管线、涡轮等重要部件。
　　Raptor1。0sl。与Raptor2。0sl。的对比
　　Musk表示很荣幸NASA选择SpaceX为重返月球制造载人登月器，SpaceX会把它完成的。前泽友作的DearMoon任务公告即将发布。
　　DearMoon任务宣传海报
　　SpaceX对FAA的决策还没有什么了解，顺利的话大概是三月份可以拿到轨道级发射的批准，其他的就不知道了。
　　SpaceX目前的生产目标是逐渐接近一天一台猛禽（目前已经到了一周5台左右），发射成本目标是低于1000w（这个目标需要等待长期的检验）。如果SpaceX无法拿到来自FAA的批准，那么SpaceX将会启动PlanB在肯尼迪航天中心LC39A花费68个月建造轨道级发射塔并实施发射任务，因为SpaceX早已拿到在LC39A发射StarshipSystem的许可。
　　如果FAA需要进一步的环境影响报告（将要比目前的环境影响评估更费时间），那么SpaceX就不得不考虑从LC39A发射StarshipSystem了，但Staebase仍然是测试中心。
　　Starship没有逃逸装置，如果一级出现问题，二级的Starship将会启动发动机飞离。未来猛禽发动机进一步增推，Starship就可以在发射台上直接逃逸（推重比大于1），Starship的生命维持系统将参考和扩大载人龙的设计，可以维持12周，而去火星等其他远距离任务就需要额外的东西了。
　　几个月后Starship的轨道级首飞应该就会执行，但可以保证的是今年肯定会有至少一个Starship入轨。
　　如发布会所说，就像之前Raptor冒出的绿光，Raptor2确实是发生了多次融毁现象，目前SpaceX正在通过更多的测试和修正来决绝这个最后的拦路虎。