馬斯克在SpaceX首次財報電話會議上宣佈,星艦最棘手的熱防護系統問題已基本解決。他表示:“我不想說大話,但我覺得熱防護問題目前已經解決了。從資料和目視檢查的所有跡象來看,我們已經解決了這個問題。這並不意味著我們不會改進,但現階段我們看不到任何阻礙實現快速重複使用的技術障礙。”
星艦的熱防護系統由約18,000塊六角形陶瓷瓦片組成,覆蓋在上層級的迎風面,用於保護不鏽鋼結構免受再入大氣層時極端高溫的侵襲。在下降過程中,大氣摩擦產生數千攝氏度的高溫,並形成足以熔化未防護金屬的等離子流。這些瓦片通過吸收、輻射和隔熱來抵禦能量,使飛船能夠倖存並可能再次飛行。
熱防護瓦片一直是星艦研發中的難點。在早期的試飛中,由於振動、氣動載荷以及使用銷釘和粘合劑的固定方法不完善,大量瓦片在上升階段脫落。瓦片之間的縫隙讓高溫等離子體滲入,對底層結構造成二次損傷和熱點。這些問題與NASA太空梭面臨的挑戰相似,其陶瓷瓦片需要在任務之間進行大量、勞動密集型的檢查和更換,阻礙了快速週轉。
SpaceX通過迭代改進了材料、標準化瓦片形狀、最佳化固定技術、增加二次燒蝕層,並測試瞭如“crunch wrap”毛氈等密封方法來封閉縫隙。在第10至12次飛行中,瓦片保持情況明顯改善,但系統能否支援快速重複使用所需的最少翻新目標,仍存疑問。
7月24日的第13次飛行提供了決定性證據。Ship 40採用了刻意更嚴苛的飛行剖面,以高於典型執行載荷的壓力考驗熱防護系統。它成功部署了20顆執行中的Starlink V3衛星,這是星艦任務首次搭載此類有效載荷,並進行了在軌Raptor發動機二次點火,隨後執行了受控再入。六顆衛星上的攝像頭和機載感測器在整個飛行過程中傳回了大量熱防護系統的影像和資料。
飛船隨後在印度洋實現了迄今最平穩的濺落,保持完整並漂浮,而非像之前任務那樣解體或爆炸。這使得無人機檢查和熱防護系統的近即時遙測成為可能。飛行後分析顯示,大部分瓦片保持附著,僅出現輕微損傷和有限的接縫等離子體痕跡。馬斯克指出,這次任務“提供了我們需要的一切熱防護資料,甚至更多”。結合目視檢查,這些結果支撐了他關於快速重複使用的核心技術障礙已被清除的評估。
儘管改進仍將繼續,但第13次飛行標誌著星艦邁向運營未來的關鍵一步。熱防護問題的解決,為星艦實現高頻次發射、衛星部署和深空任務奠定了基礎,也增強了外界對SpaceX重複使用能力的信心。