星舰第13次试飞在印度洋成功着陆,展示了这枚巨型火箭在再入与受控下降方面的显著进展。然而,多位航天界人士指出,星舰当前采用的陶瓷瓦热防护系统可能成为其实现“完整且快速”重复使用的最大障碍。争议焦点并非隔热盾能否保护飞行器完成一次再入,而在于它能否以较低成本较短周期经受反复飞行后的检查与整修。

NASA前工程师丹·拉斯基在Ars Technica采访中直言:“对于所有要求完整且快速重复使用的任务而言,星舰当前的热防护系统是一条死胡同。”拉斯基曾在NASA艾姆斯研究中心从事隔热盾材料研究近40年,并参与发明了用于载人龙飞船的PICA材料。他与前NASA宇航员查尔斯·卡马达、曾负责特朗普—万斯白宫NASA过渡团队的查尔斯·米勒共同发布分析报告,指出星舰面临的核心挑战。

星舰的隔热盾由约1.8万块陶瓷瓦组成,用于保护其钢制结构在再入时抵御高温。相比航天飞机,星舰的钢制结构更耐热,局部瓦片失效时仍可承受约800摄氏度温度。但第13次飞行后,着陆画面显示隔热盾表面出现白色条纹,这些条纹起源于瓦片之间的接缝,暗示高温气体可能穿透边界。此外,瓦片开裂和边缘破损的迹象也清晰可见。尽管星舰成功着陆,但专家认为,这些损伤意味着再次发射前需要进行大量检查和整修,距离“快速”重复使用仍有差距。

所谓“完整且快速”重复使用,是指助推器和星舰上级都能在数天或数周内,而非数月或高成本下,完成再次飞行准备。SpaceX创始人埃隆·马斯克此前多次承认这一难题。今年2月,他在播客中表示,可重复使用隔热盾是星舰“尚未解决的最大问题”,并指出“如果你希望它能够着陆、补加推进剂后再次起飞,就不能进行那种对4万块瓦片逐一费工检查的工作”。SpaceX已在瓦片材料配方、形状标准化等方面投入大量资源,并在试飞中测试多种方案。

独立专家认为,与航天飞机的隔热瓦相比,SpaceX的现代热防护系统是“渐进式”改进,但依赖的仍是同一种基础思路。这套系统可能足以支持部署下一代星链卫星星座,但难以达到每年数百次乃至数千次低成本发射的频率——这是大规模月球和火星定居点、轨道数据中心或天基太阳能所需的目标。

NASA目前尚未提供实质性帮助。米勒在2024年末参与过渡团队时访谈多位NASA高级官员,得到的反馈是相关基础研究开发管线中没有推进中的项目。米勒建议NASA发起一项新计划,投资于25马赫热防护系统的研究、开发与验证,但目前尚未启动。专家指出,过去30年来,NASA未对低地球轨道返回、再入速度约25马赫的飞行器热防护研究进行实质性投资,星舰的底层技术均建立在航天飞机、国家空天飞机计划或X-33项目等早期工作之上。