马斯克SpaceX星舰（Starship）进化指南

　　众所周知，马斯克的航天终极目标一直都是移民火星。
　　火星移民运输系统（MCT）
　　2012年 SpaceX 提出了＂火星移民运输系统（MCT）＂架构，包括MCT载人飞船、加油船（货运飞船的一种）、BFR火箭（2016年改为了ITS，2017年又改回去了）。全部采用碳纤维复合材料，因为碳纤维有着较高的疲劳极限以及较大的几何刚度。
　　MCT载人飞船、加油船的后部都设置了对接口、便于推进剂转移，还在储箱内另设一个较小的球形储箱专门装载反推着陆所使用的推进剂，是为了防止侧身进入大气层时推进剂的自由液面和流致振动引起发动机熄火（这一设计后来沿用了下来）。
　　MCT载人飞船、加油船：原先高60米、直径14米，后改为高41米、直径12米，安装9台＂猛禽＂发动机（外围6台大的为真空版、中间3台小的用于着陆）；
　　BFR火箭：原先高88米、直径14米，后改为高81米、直径12米，安装42台＂猛禽＂发动机，起飞重量8000多吨；
　　星际运输系统（ITS）
　　2016年 SpaceX 正式公布时改为了＂星际运输系统（ITS）＂架构，包括ITS太空船、ITS加油船、ITS火箭。首次公开了甲烷 + 液氧的燃料组合，比传统的液氢 + 液氧占用更小的储箱尺寸、成本低、复用性好，同时易于在火星上生产，并且便于在轨加注和转移。
　　ITS太空船、ITS加油船：高49.5米、直径12米（最大处直径17米），安装9台＂猛禽＂发动机，有效载荷450吨，3个大型着陆支腿；
　　ITS火箭：高77.5米、直径12米，安装42台＂猛禽＂发动机，有效载荷550吨，起飞重量6700吨；
　　大猎鹰火箭系统（BFR）
　　2017年 SpaceX 更新为了＂大猎鹰火箭系统（BFR）＂架构，BFR属于总称，包括：大猎鹰火箭BFR + 大猎鹰飞船BFS，直径缩减到9米。
　　大猎鹰飞船BFS：高48米、直径9米，安装6台＂猛禽＂发动机（外围4台真空版、中间2台着陆版）；
　　大猎鹰火箭BFR：高58米、直径9米，安装31台＂猛禽＂发动机，近地轨道、月球、火星轨道最大运力100吨，起飞重量4400吨；
　　星舰 Starship + 超重鹰 Super Heavy
　　2018年 SpaceX 推倒重来、推出了新的设计方案：星舰 Starship + 超重鹰 Super Heavy，总体长度增加到118米，直径9米保持不变。除此之外还签下了第一笔商业订单，搭载前泽友作和他邀请的艺术家团队进行绕月之旅。
　　星舰 Starship：高55米、直径9米，有了大约1100立方米的增压空间，比国际空间站还大。取消了先前的2个水平翼，改为了3个120度均匀分布的垂直尾翼和2个前鸭翼，3个垂直翼也用作着陆腿，能更好地再入大气层和垂直着陆，腹部大面积增加了隔热层，安装7台＂猛禽＂发动机（外围6台、中间1台，全部是着陆版发动机）；
　　超重鹰 Super Heavy：高63米、直径9米，燃料储箱有所加长，安装31台＂猛禽＂发动机；
　　2019/2020年 SpaceX 更新了设计方案，宣布将箭体材质由碳纤维复合材料改为了不锈钢，一是可以降低成本，二是太空超低温状态下不锈钢的强度更高，为了达到同样的强度，碳纤维材料需要增厚，综合下来不锈钢反而更轻，三是不锈钢材料的延展性更好。
　　星舰 Starship：高50米、直径9米，更改了前鸭翼和垂直尾翼的造型，垂直尾翼数量改为了对称的2个，安装＂猛禽＂发动机数量改为6台（外围3台真空版、中间3台着陆版）；
　　超重鹰 Super Heavy：高72米、直径9米，尾部的6个着陆脚改为了4个，因为＂猛禽＂发动机的测试功率比以往更高，安装的发动机数量从37台暂定为28台，以后也有可能可能是20台；
　　星舰 Starship
　　星舰 Starship 是 SpaceX 用作太空任务的大型航天器，是整个系统的第二级，高50米、直径9米、重120吨，有大约1100立方米的增压空间，比国际空间站还大，能配置40多个机舱空间，有观景台、大型公共区域、私人休息舱、储藏区、太阳风暴避难所等。
　　可作货运飞船，近地轨道、月球、火星最大运力为100吨，一次可部署3颗同步地球卫星或440颗星链小卫星，或者各种卫星拼车发射，还能完成太空试验台、卫星回收、天文台等各种太空任务，也可以作为另一艘星舰飞船的加油船使用。
　　可作载人太空船，一次最多搭载100人进行太空旅游、太空任务，其他载人飞船最多搭载10人左右，通过在轨补充推进剂，还能前往月球、火星等更远的地方，除此之外，还将打造全球1小时内直达的地对地航班服务。
　　最大的亮点是能再入大气层并垂直降落，再入大气层时采用类似航天飞机的滑翔式再入减速，着陆前发动机点火、控制姿态、俯仰翻转，反推减速、垂直着陆，而且无需翻新即可快速重复使用，大大颠覆了之前大多数航天器的设计。
　　使用6台＂猛禽＂发动机，外围3台大的海平面优化版用于反推着陆、中间3台小的真空优化版用于推进，比冲约380秒，总推力约1.15万千牛。
　　该发动机是第一个投入实用的全流量循环发动机，使用液态甲烷 + 液氧推进剂，具有高可靠性和低成本的优势，推力面积比最高：1.3m喷管直径能提供200多吨推力，室压最高：330bar，同级别发动机价格最低：造价低于220万刀，是完全为重复使用优化的发动机。
　　目前星舰已经成为了NASA阿尔忒弥斯登月计划＂载人着陆系统＂的三个备选方案之一，将载人往返月球表面和月球空间站。
　　超重鹰 Super Heavy
　　超重鹰 Super Heavy 是整个系统的第一级重型助推器，高72米、直径9米，起飞重量3680吨，使用28台＂猛禽＂发动机，总推力约7.2万千牛，因为＂猛禽＂发动机的测试功率比以往更高，安装的发动机数量暂定为28台，以后有可能是20台。
　　超重鹰能再入大气层并垂直降落在发射台上，类似于猎鹰9火箭，可快速重复使用，马斯克设想了新的着陆方式，由发射塔支臂接住超重鹰，利用栅格舵（一种火箭飞行姿态控制装置）来承受载荷，这样可以省下支腿重量和成本，让火箭能够立即在发射台上重新就位，在不到1小时后再次升空飞行。
　　原型测试
　　SpaceX 的开发测试理念是＂测试、飞行、失败、修复、重复＂，原型开发测试从2018年12月开始，至今已经建造并测试了十几个原型。
　　建造的原型有星虫；低空原型：MK1、MK2、SN1、SN2、SN3、SN4、SN5、SN6、SN7；高空原型：SN8、SN9、SN10…；超重鹰原型：BN1…
　　星虫 Starhopper 于2018年12月开始建造，2019年初完成，高39米、直径9米，仅安装了1台＂猛禽＂发动机，进行了多次飞行测试，最高飞行高度150米，然后退役。
　　星舰低空原型MK1、MK2于2018年12月开始建造，高约50米、直径9米，MK1进行最大压力储罐测试时摧毁，MK2被废弃；
　　MK3重新命名为SN1，2020年2月压力测试被摧毁；随后的SN2成功通过了低温测试和压力测试；之后开始建造全尺寸原型，SN3在2020年4月低温测试时因配置错误被摧毁；
　　随后的SN4成为了首个通过低温测试的原型机，但在2020年5月进行静态点火测试时燃料泄露被炸毁；
　　SN5于2020年8月成功完成了150米飞行测试，成为了首个成功完成飞行测试的全尺寸原型机；
　　随后的SN6也于2020年9月成功完成了150米飞行测试；SN7则在2020年9月的压力测试中被摧毁；
　　星舰全尺寸高空原型SN8成功通过了低温和静态点火测试，于2020年12月9日进行了12.5km的高空测试，起飞、滑翔式再入、静态点火、姿态翻转全部正常，最后因燃料箱压力不足，反推着陆时速度过快坠地炸毁；
　　随后的SN9于2021年2月2日进行了10km的高空测试，最后反推着陆时因1台发动机未点火坠地炸毁；
　　SN10于2021年3月4日进行了10km高空测试，首次实现平稳着陆，创造了历史、值得纪念，但在着陆后几分钟原地爆炸。
　　超重鹰原型机BN1已于2020年底开始建造，预计于2021年首飞。