当SpaceX的星舰在2023年夏季从德克萨斯州海岸发射升空时，标志着航空工程师们讨论了数十年的一个里程碑，但很少有人预料到如此之快就能见证这一时刻。高耸的不锈钢火箭，身高超过30层楼，点燃了它的33台发动机，冲向天空。这次任务并未完全按计划展开，但证明了这一概念可以飞行。在星舰的第五次综合飞行测试中，回归的超级重型助推器成功被发射塔的巨大机械臂在空中捕获，进一步凸显了这一点。这一演示暗示着可重复使用的太空飞行新时代的开始。星舰最终旨在将超过100吨的货物送入低地球轨道，同时保持完全可重复使用。如果SpaceX实现这一目标，它可能成为有史以来最强大、成本效益最高的发射载具。因此，太空机构和航空公司现在更关注的是星舰是否会重塑行业，而不是应如何应对。独立分析确认星舰的能力德国航空航天中心（DLR）的研究人员最近完成了迄今为止最全面的独立星舰评估。他们没有依赖SpaceX发布的规格，而是通过提取其前四次综合飞行测试的公开视频中的遥测数据，重建火箭的性能。他们逐秒分析数据以构建和验证自己的性能模型。他们的发现表明，星舰的能力既现实又令人印象深刻。据分析，目前的完全可重复使用版本的星舰可以将约59吨送入低地球轨道。这大致可与在不回收助推器时，猎鹰重型所能发射的能力相媲美。研究人员还评估了SpaceX计划的下一代星舰，预计将配备更大的推进剂罐和更强大的Raptor 3发动机。他们的模型预计可重复使用的有效载荷约为115吨送入低地球轨道，在一次性配置下最大可达188吨。这将超过NASA传奇的土星五号火箭的起重能力。欧洲的RLV C5采取不同的方法这项研究还介绍了一种名为RLV C5的欧洲超重型发射载具概念。该设计并不试图从一开始就实现完全可重复使用，而是专注于部分重用，同时最大化效率。该概念将DLR长期运行的SpaceLiner项目的可重复使用机翼助推器与一次性上级阶段相结合。它使用液氢和液氧，比星舰的Raptor发动机使用的甲烷和氧气更高效的推进剂组合。与星舰不同，RLV C5助推器不会进行动力垂直着陆。在重新进入大气层后，它将利用机翼滑行，然后被一架大型亚音速飞机在空中捕获。尽管这一回收方法听起来相当未来主义，但研究人员认为它提供了重要的优势。由于助推器不需要为着陆预留推进剂，因此可以将更多的燃料用于到达轨道。效率与最大有效载荷这项研究强调了两个载具背后的不同工程优先事项。星舰发射时的重量超过提议的RLV C5的三倍。这部分额外质量来自于实现完全可重复使用所需的硬件，包括热防护瓦片、着陆推进剂、结构加固和其他回收系统。因此，星舰在轨道上放置的质量中，仅约40%是有效载荷。相比之下，部分可重复使用的RLV C5将约74%的质量用于有效载荷。尽管它无法与星舰的巨大抬升能力相匹配，但却实现了更高的效率。不同的任务，不同的解决方案DLR的研究人员强调，这两款火箭并不是直接竞争对手，更像是针对不同问题的不同解决方案。星舰巨大的有效载荷容量和计划中的快速重用使其非常适合于月球基地、火星任务和大型卫星星座等雄心勃勃的项目。另一方面，RLV C5旨在为欧洲提供独立的超重型发射能力，而无需立即开发完全可重复使用系统的巨大成本。因为它基于已经通过SpaceLiner项目进行研究的技术，研究人员相信，这可以作为欧洲最终开发完全可重复使用发射器的中间步骤。概念与飞行火箭这项研究还承认一个重要的现实。星舰已经在进行飞行测试，尽管面临持续的技术挑战。RLV C5仍然是一个纸面概念，将其转变为一个可操作的发射载具还需要多年的进一步开发。星舰本身仍面临重大工程障碍。