世界航天新科技档案（一）各国新型火箭（下-1）

9“大猎鹰”超重型火箭（BFR）

图片制作：BH.Skywalker供图：引力创新

人类登陆月球、火星、小行星，已经成为技术研发的潮流。美国宇航局、美国联合发射联盟、美国蓝色起源公司、美国太空探索技术公司（SpaceX）展开了一场登陆月球、火星、小行星的竞赛，同时也是一场重型火箭、超重型火箭的竞赛，一场科技竞赛和太空竞赛。

同为私营航天公司，SpaceX与蓝色起源对新技术的追求及探索太空的雄心可谓不相上下。2017年9月，SpaceX公司CEO埃隆·马斯克宣布：正在开发下一代可重复使用运载火箭和航天器系统——BFR，亦译为“大猎鹰”。

大猎鹰超重型火箭与各种火箭比较

“大猎鹰”超重型火箭（BFR）

“缩水”的星际运输梦

多年来，SpaceX公司一直致力于研发一种超重型火箭。随着时间的流逝，这种运载火箭的精确设计和命名经历了多次的变更。

2016年公布的ITS飞船与2017年公布的BFR飞船，外形差异明显。

2015：“火星殖民地运输器（MCT）”

最初，SpaceX公司野心勃勃，设想了一个用于殖民火星的庞大运输系统，称为“火星殖民地运输器（Mars Colonial Transporter，MCT）”，但细节却很少公开。

2016：“行星际运输系统（ITS）”

2016年9月，第67届国际宇航大会上，马斯克公布了“行星际运输系统”（Interplanetary Transport System，简称ITS）的设计，并提出了“让人类成为多星球物种”的口号。

ITS是一种2级火箭，包含助推器和星际飞船，其运力相当于超重型火箭。它的助推器高达122米，直径12米，宽度17米，由42台猛禽（Raptor）发动机提供动力，总质量10500吨，低地球轨道运载能力800吨，其中可复用部分300吨，消耗性部分550吨；在太空加油后，到火星的运载能力达到450吨。它几乎颠覆了现有火箭的设计，两级构型，完全可重复使用，二级可多次再入大气层并着陆，支持在轨加注燃料。

2017：“大猎鹰（BFR）”

虽然ITS是一种构想中的世界上最大、最重、运载能力最强的火箭，但火箭专家向马斯克建议：目前，人类没有必要发射这么大的火箭，而且考虑到工程难度，应该退而求其次，研制一种再小一点的版本。2017年9月，马斯克宣布：新型火箭的名字是——“大猎鹰”超重型火箭（Big Falcon Rocket，简称BFR）。

的确，尽早从设计图到工程实现，比火箭的大小更重要！

“大猎鹰”火箭的直径设计缩小到9米，“猛禽”发动机也降低了级别。虽然整体高度减少到106米，但仍是个庞然大物，相当于35层楼的高度；低地球轨道运载能力缩减到150吨。

“大猎鹰”的设计几乎每年都在变化，根据2018年SpaceX公司最新公布的方案，其总高度增加为118米（其中，助推器火箭高63米，飞船长55米），低地球轨道运载能力不低于100吨，较2017年的版本再次“缩水”。

2018年公布的BFR发射系统中飞船的效果图。

2018：“星船（St ar ship）”

2018年11月，马斯克宣布将“大猎鹰”火箭（BFR）改名为“星船（Starship）”，其中推进器部分被命名为“超重（Super Heavy）”。

左图为2017年BFR飞船设计，右图为2018年BFR飞船设计。明显可见在外形和发动机构型上均发生变化。飞船的后部增加了一个分翼，以加强在不同行星大气中的姿态控制能力。

“大猎鹰”超重型火箭（BFR）

马斯克为人类描绘的星际梦想

载人航天：地球轨道、月亮轨道、星际轨道，以及地球上的飞行任务——洲际客运。

“大猎鹰”的目标

坐着火箭环球旅行，全球一小时到达！

“大猎鹰”的宣传口号

移民火星

大猎鹰可以用于将人类和货物送上火星，并在火星表面生产推进剂用于返回。

马斯克的梦想：逐渐在火星上建立起城市，将火星改造成为适合人类生存的星球。

未来火星城市想象图，BFR飞船成为星际客运交通工具

2107年公布的BFR火星运输计划示意图，飞船发射后在近地轨道经过一次燃料加注后，飞往火星

月球旅行

利用大猎鹰登陆月球，送去更多的人和物品，有助于建立月球基地。

BFR飞船绕月飞行艺术图，这次绕月飞行计划于2023年启动

地球洲际运输

利用BFR系统最快2.9万公里/时的速度及反推着陆的能力，可以将地球上大部分长途旅行的时间缩短到半小时内。马斯克的疯狂幻想，既让人目瞪口呆又心潮澎湃！

“猛禽”火箭发动机

“大猎鹰”火箭使用“猛禽”发动机。这是一种分级燃烧的火箭发动机，由低温液体甲烷和液氧驱动，用于助推器和飞船两个阶段。开始，“猛禽”发动机设计室压为25MPa，后期将增加到30MPa。“猛禽”于2012年开始研发，2016年开始测试。

“猛禽”极为关注可靠性。最新的“大猎鹰”飞船拥有7台“猛禽”发动机，当飞船发射到月球、火星及返回地球时，7台发动机担负着保障安全着陆和返回的任务。SpaceX公司曾宣称，在某些极端情况下，就算“大猎鹰”飞船失去4台发动机，也就是7台发动机中只要有3台发动机工作，也能安全着陆。这样，“猛禽”被设计成达到与最安全的商用客机相当的着陆可靠性。

2018年3月，第一艘“大猎鹰”飞船开始制造；预计2019年开始第一次测试飞行。SpaceX公司宣布了志向目标：2022年前，“大猎鹰”超重型火箭首发火星的货运飞行；2023年，第一次载人飞行，飞向月球；2024年，第一次载人飞向火星，登陆火星。