SpaceX星艦是「不鏽鋼巨無霸」 人類迄今建造最大火箭|新聞教室

撰文:歐敬洛
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SpaceX的星艦(Starship)在4月20日發射失敗,但依然象徵着人類對探索宇宙的又一突破。星艦是目前人類建造最巨型的發射裝置之一,其貌不揚全灰色外觀一反過去的建造思路,設計更注重成本效益,星艦將為未來太空飛行打開新篇章。

星艦全高120米,較當年美國太空總署的土星5號(Saturn V)還要高,或是SpaceX自己的獵鷹重型運載火箭(Falcon Heavy)接近兩倍高,可謂完全的巨無霸。

圖為4月17日,SpaceX火箭「星艦」在美國德州布朗斯維爾發射場外望的樣子。(Reuters)

星艦主要由三個部分組成,第一是星艦太空船(Starship spacecraft),位於火箭的上半截。這個與星艦火箭同名的太空船可搭載人及貨物,是在太空飛行前往目的地的太空船;第二是超級重型推進器(Super Heavy),位於火箭的下半截,是火箭的主要推進器;第三是猛禽發動機(Raptor engine),是星艦的發動裝置,大量安裝在重型推進器上;超級重型推進器有33個猛禽發動機。

星艦與過去傳統發射裝置有三個不同的地方,第一是可重覆使用。與SpaceX的獵鷹9號火箭相同,星艦也能回收重覆使用,超級重型推進器在發射升空後可以控制降落地面,等待下次任務再次升空,這是大大減少升空成本的重要一環。

第二是燃料,星艦使用甲烷及氧氣作為燃料,這與傳統使用固態燃料或液態氫氧不同。使用甲烷是考慮到火箭前往火星後,可利用火星現有的大氣成分簡易合成,讓火箭在火星上也能使月。星艦建造的目的之一,就是能搭載太空人與物資執行火星任務,因此在設計上特別考慮到燃料問題。

第三是建造材料,與傳統使用的碳纖維或鈦合金不同,星艦使用的是不鏽鋼,這也是星艦一片灰色像個大鐵塊的原因。

儘管碳纖維較不鏽鋼輕,鈦更輕之餘且耐用,但不鏽鋼相對便宜得多。且實際使用上,不鏽鋼對極端溫度的承受程度比鈦來得高,甚至會在遇上這些極端溫度時變得「更堅固」和耐用。利用不鏽鋼也意味能降低火箭和太空船製造成本,加上不鏽鋼抗鏽食,對可重覆使用的載具來說可謂一大優勢。