先有鸡还是先有蛋?
“Starship Pez 分配器展示了非常智能的工业设计和规模。”
星舰从其“Pez 分配器”部署系统释放一颗星链 V3 卫星的艺术家插图。
图片来源:SpaceX
仅仅 10 年前,除了 SpaceX 之外,还很难找到像 Starship 这样的火箭的公司。如今,航天工业已经迫不及待地等待星际飞船的最终交付。
SpaceX 的新型火箭在近地轨道上的有效载荷超过 100 吨(220,000 磅),正在改变航天工业中几乎每个人的想法。凭借尚未实现但可能改变游戏规则的加油好处,星际飞船可以将相同数量的有效载荷运送到更高的轨道、月球或火星。
值得注意的是,星际飞船在很大程度上仍处于实验阶段,远未证明埃隆·马斯克对其功能的最高主张。尽管如此,美国宇航局和美国军方仍在考虑使用星际飞船飞往月球或将货物运输到遥远战区的新方法。科学家们渴望利用其巨大的体积来发射巨型太空望远镜。竞争对手正在注意到这一点。中国是美国有史以来最强大的战略对手,正在寻找自己的星际飞船。现在,一些美国卫星制造商正在适应世界上最强大火箭的巨大容量。
这与运载火箭和卫星运营商之间的供需平衡通常的情况发生了逆转。长期以来,火箭设计公司一直在设计其飞行器以适应卫星行业的趋势。他们根据客户的需求进行设计,或者至少是根据客户告诉他们的需求进行设计。但到 2026 年,大量超重型发射的新时代有望开启卫星的全新应用。
从历史上看,工程师在设计新火箭时依赖一些基本假设。一是他们的运载火箭将向太空运送单个有效载荷或少量卫星。这些有效载荷将堆叠在运载火箭的顶部,以便在正确的时刻、正确的轨道上释放。卫星和火箭的匹配遵循可预测的有序模式。小型卫星需要小型火箭,更大的有效载荷需要更重的发射器。
也许最基本的假设是,这些卫星将在火箭最上部内部的轨道上运行,并受到蛤壳状空气动力护罩的保护,一旦运载火箭飞越大气层并到达太空的无菌环境,该护罩就会剥落。
唯一挑战这些假设的运载火箭是美国宇航局的航天飞机,它在其职业生涯的前半段部署了许多各种尺寸的卫星,后来被证明是商业失败。随后,NASA 将重点转向建设国际空间站,航天飞机在 2011 年退役后出色地完成了这项任务。最终,航天飞机至少在商业基础上被低成本的消耗性火箭超越。它的独特属性从未对工程师设计卫星的方式产生太大影响。
如今,SpaceX 的 Starship 火箭再次有望颠覆发射行业,进而颠覆那些制造和拥有卫星的人的未来。还有其他超重型火箭进入市场。
Blue Origin 的 New Glenn 火箭,特别是带有更多发动机的尚未试飞的升级版本,介于 SpaceX 的主力 Falcon 9 火箭和 Starship 之间。
[](https://cdn.arstechnica.net/wp-content/uploads/2025/11/starship_mar2025.jpg)
一艘星舰火箭和超重型助推器从德克萨斯州的 Starbase 升空。
图片来源:SpaceX
一艘星舰火箭和超重型助推器从德克萨斯州的 Starbase 升空。
图片来源:SpaceX
## 利用
Starship 的第一个真正的有效载荷将是 SpaceX 自己的下一代 Starship V3 宽带卫星。单次发射最多可携带 60 个。
Starlink V3 与 SpaceX 现有的 Starlink 卫星基于相同的可堆叠扁平卫星架构。
SpaceX 避开了半个多世纪以来几乎所有其他公司都使用的传统的四四方方的卫星设计。在猎鹰 9 号上,成堆的星链卫星仍然在火箭顶部的整流罩内飞向太空,然后在到达轨道后立即释放。该公司从 2019 年开始首次通过 Starlink 展示了扁平封装、可堆叠卫星架构的实用性。
SpaceX 在 Starship 上采用了不同的方法,将 Starlinks 安装在飞行器机身内,然后像 Pez 分配器一样通过侧面的小门弹出。滑轮和电缆将每颗卫星降低到部署位置,一次一颗,然后门关闭,让火箭返回地球。
SpaceX 选择这种新颖的架构有几个原因。扁平的设计使每颗卫星都有更广阔的面向地球的表面积。它还消除了 SpaceX 至少在最初阶段专注于开发大型有效载荷整流罩的需要。火箭实验室的小型中型中子火箭采用了类似的革命性方法来进行有效载荷整流罩设计,将其与中子的可重复使用的助推级而不是一次性的上级集成。然而,SpaceX 打算通过 Starship 使整个飞行器快速重复使用。
其他卫星制造商也开始注意到这一点,但并非全部。中国千帆宽带巨型星座的卫星采用平板、可堆叠设计。亚马逊的宽带星座 Amazon LEO 使用一颗外观更传统的卫星。
卫星制造初创公司 Muon Space 本月早些时候宣布,它正在开发一种新的高功率卫星设计,以利用 Starship 的有效载荷住宿。
Muon Space 将新平台称为 Condor-Ultra。该公司表示,它“针对 SpaceX 星际飞船的可堆叠大规模部署进行了优化”,可用于通信、传感和轨道数据中心类型的任务。
Muon Space 总裁格雷格·斯米林 (Greg Smirin) 表示:“它的设计目的是通过开口进行堆叠式部署,而不需要打开整个整流罩。” “这就是我们的设计目的,也是我们和其他客户对 SpaceX 将在 28 年左右的短期内提供的服务的了解。”