星艦第13次試飛在印度洋成功著陸,展示了這枚巨型火箭在再入與受控下降方面的顯著進展。然而,多位航天界人士指出,星艦當前採用的陶瓷瓦熱防護系統可能成為其實現“完整且快速”重複使用的最大障礙。爭議焦點並非隔熱盾能否保護飛行器完成一次再入,而在於它能否以較低成本和較短週期經受反覆飛行後的檢查與整修。
NASA前工程師丹·拉斯基在Ars Technica採訪中直言:“對於所有要求完整且快速重複使用的任務而言,星艦當前的熱防護系統是一條死衚衕。”拉斯基曾在NASA艾姆斯研究中心從事隔熱盾材料研究近40年,並參與發明了用於載人龍飛船的PICA材料。他與前NASA宇航員查爾斯·卡馬達、曾負責特朗普—萬斯白宮NASA過渡團隊的查爾斯·米勒共同釋出分析報告,指出星艦面臨的核心挑戰。
星艦的隔熱盾由約1.8萬塊陶瓷瓦組成,用於保護其鋼製結構在再入時抵禦高溫。相比太空梭,星艦的鋼製結構更耐熱,區域性瓦片失效時仍可承受約800攝氏度溫度。但第13次飛行後,著陸畫面顯示隔熱盾表面出現白色條紋,這些條紋起源於瓦片之間的接縫,暗示高溫氣體可能穿透邊界。此外,瓦片開裂和邊緣破損的跡象也清晰可見。儘管星艦成功著陸,但專家認為,這些損傷意味著再次發射前需要進行大量檢查和整修,距離“快速”重複使用仍有差距。
所謂“完整且快速”重複使用,是指助推器和星艦上級都能在數天或數週內,而非數月或高成本下,完成再次飛行準備。SpaceX創始人埃隆·馬斯克此前多次承認這一難題。今年2月,他在播客中表示,可重複使用隔熱盾是星艦“尚未解決的最大問題”,並指出“如果你希望它能夠著陸、補加推進劑後再次起飛,就不能進行那種對4萬塊瓦片逐一費工檢查的工作”。SpaceX已在瓦片材料配方、形狀標準化等方面投入大量資源,並在試飛中測試多種方案。
獨立專家認為,與太空梭的隔熱瓦相比,SpaceX的現代熱防護系統是“漸進式”改進,但依賴的仍是同一種基礎思路。這套系統可能足以支援部署下一代星鏈衛星星座,但難以達到每年數百次乃至數千次低成本發射的頻率——這是大規模月球和火星定居點、軌道資料中心或天基太陽能所需的目標。
NASA目前尚未提供實質性幫助。米勒在2024年末參與過渡團隊時訪談多位NASA高階官員,得到的反饋是相關基礎研究開發管線中沒有推進中的專案。米勒建議NASA發起一項新計劃,投資於25馬赫熱防護系統的研究、開發與驗證,但目前尚未啟動。專家指出,過去30年來,NASA未對低地球軌道返回、再入速度約25馬赫的飛行器熱防護研究進行實質性投資,星艦的底層技術均建立在太空梭、國家空天飛機計劃或X-33專案等早期工作之上。