SpaceX 的 Starship 跟太空梭有什麼不同?

SpaceX 的 Starship 和 NASA(美國國家航空暨太空總署)的太空梭很容易被混在一起談,因為兩者都跟可重複使用的太空飛行有關。但基本概念其實不一樣。太空梭是一架有機翼的軌道載具(orbiter),發射時搭配一個大型外掛燃料槽和兩枚固態火箭助推器。Starship 則是由兩個主要級段構成的火箭系統:Super Heavy 助推器與 Starship 太空船。

太空梭只有部分可重複使用。NASA 指出,太空梭由軌道載具、外掛燃料槽和兩枚固態火箭助推器組成,除了發射後會在大氣層中燒毀的外掛燃料槽以外,其他所有部件都會回收再用。這讓太空梭成為邁向可重複使用的一大步,但並不算是完全可重複使用的發射系統。

Starship 的設計則抱著更野心的重複使用目標。SpaceX 把 Starship 與 Super Heavy 合起來描述成一套完全可重複使用的運輸系統,可以把人員和貨物送到地球軌道、月球、火星,甚至更遠的地方。NASA 的發射服務計畫(Launch Services Program)也用了類似的說法,表示 Starship 代表一套完全可重複使用的運輸系統,設計來把人員和貨物送往上述那些目的地。

返回地面的方式也完全不同。NASA 表示,太空梭發射時像火箭,在軌道上像太空船般機動,著陸時則像飛機。另一篇 NASA 的文章把軌道載具形容成一架高科技滑翔機,會回到跑道降落。Starship 不是走跑道降落的有翼載具。SpaceX 表示,Starship 與 Super Heavy 的設計是要回到發射場、在飛行後被「接住」,接著整備好再次發射。

任務型態也不一樣。太空梭的設計圍繞著近地軌道任務打轉:載運人員、貨物與衛星,並支援太空站相關任務。Starship 則被設計來處理更廣泛的目的地,包括地球軌道、月球、火星,甚至更遠。這裡要謹慎使用的字眼是「被設計來」。太空梭是一款已經完成過任務的歷史級太空載具;Starship 則仍在開發與測試階段。

以下是快速對照:

項目 太空梭 Starship
基本組成 有翼軌道載具、外掛燃料槽,加上兩枚固態火箭助推器 Super Heavy 助推器加上 Starship 太空船
重複使用方式 部分可重複使用;外掛燃料槽不回收 設計為完全可重複使用的運輸系統
著陸方式 軌道載具像飛機或滑翔機一樣降落 設計為助推器與太空船各自返回、被接住,然後再利用
主要任務 在地球軌道進行人員、貨物、衛星與太空站相關工作 設計來把人員與貨物送往地球軌道、月球、火星以及更遠處
成熟度 曾執行 NASA 的實戰任務 仍在開發與測試中

最簡單的想像方式是這樣:太空梭是一架可重複使用的太空飛機,卻掛在它並不會完整帶回來的發射硬體上。Starship 則想成為一套可重複使用的火箭堆疊,助推器與太空船兩段都被設計成能夠回收。這也是為什麼太空梭看起來有一部分像飛機,而 Starship 從頭到尾都長得像一枚垂直發射的火箭。

所以 Starship 並不只是「新的太空梭」而已,它是對「可重複使用」這件事的另一種思路。太空梭重複使用它的軌道載具和助推器,但不包含外掛燃料槽。Starship 想把這個想法再往前推一步,讓整個兩段式主系統都能重複使用。

參考資料

  1. SpaceX – Starship
  2. Launch Services Program Rockets – NASA(發射服務計畫的火箭-NASA)
  3. The Space Shuttle – NASA(太空梭-NASA)
  4. The Aeronautics of the Space Shuttle – NASA(太空梭的航空工程-NASA)

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