8月2日放出的照片，顯示超級重型推進段已經基本完成、所有引擎已接駁好並已進入調試階段。(照片來自SpaceX Twitter)

經過三個月沉寂後，SPACE X的星艦測試再次成為焦點，星艦中最重要的部分－超重型推進器(Super Heavy booster)的完全體推進段4號(Booster 4)已於8月1號完成組合並於兩日前裝上引擎，於昨天(8月4日)美東時間下午已推出裝配中心，並以整體吊裝形式固定到Suborbital Pad A平台上，並於稍後再裝上試驗型的SN20星艦。屆時只要經過進一步調試及只要等FAA(聯邦航空安全局)發下可以飛行的認證，就可以起飛。一旦組裝完成並發射成功，它將成為歷史上最巨大的單級推進器、最巨大的火箭、最巨大的人造飛行物及最巨大由地面進入地球軌道的人造物。

SN15及之前的測試機，只有三個大氣層內飛行用的猛禽甲烷引擎，但今次SN20則按最終設計，多安裝三個真空推進特化的猛禽引擎，其引擎噴嘴更大，讓燃燒室中的甲烷與氧燃燒後的過熱氣體在真空中獲得更充分的膨漲，從而獲得更大的比衝，達380秒。新引擎採用全流量分級燃燒循環機制，少量甲烷及液氧先在各自燃料管道的預熱燃燒室燃燒，以推動燃料泵，同時亦能加熱燃料 / 氧化劑並變成高壓氣體，氣體會和預熱燃燒室的排氣一同進入燃澆室，不但可更充分燃燒，所有推力也不會浪費。(照片來自SpaceX的推文及EveryDay Astronaut)

這台火箭共有33個猛禽甲烷液氧引擎(SN20的試驗版暫只裝29個)，比衝介乎煤油液氧與液氫液氧引擎之間(地面比衝大約330秒)，整段長達70.9米，直徑9米，已經是航天史上最大的單級火箭，其推力雖然和土星五號的第一節相約，均為1700萬磅級(29引擎版大約1600萬磅)，總重達3500噸，其中3400噸都是燃料。

由於今次不單是全尺寸超級重型助推器測試，更是推進段與測試版星艦本體的首次合體測試，為安全計主火箭似乎不會滿載燃料或發揮全力，而是在把SN-20推到足夠高度後即脫離，並在墨西哥灣內可控著水報廢，並不會測試回收著陸；至於SN-20本身雖然仍未有操作系統與人員艙結構，但已加裝三個空間推進特化用的猛禽引擎，在動力系統上已是完全版。其本身會作軌道飛行，並在繞地軌道轉了大半圈後在夏威夷考愛島附近可控著水報廢。

無可否認，多引擎組合推動式火箭最早是來自蘇聯的N-1登月火箭，這原本是在無法短期內完成大堆力火箭的情況下急就章的作品，而且固定引擎的支架亦有瑕疵，導致震動過大令燃料泵的燃料管斷裂，進而炸毀火箭；然而更重要的是當年並未出現足夠運算速度的任務電腦，無法精確調控單個引擎的推力，只要有一個故障，就很容易讓其他引擎也出現問題。自始火箭專家門堅信複雜但推力巨大的少數引擎，才是火箭成功的關鍵。多引擎推進這理念，要到SpaceX透過多次發射及模擬，漸漸摸索出調控的竅門，加上2000年代初期終於出現具足夠運算能力的商用處理器，才能讓多引擎操控成為可能。(圖片來自Aerospaceweb.org及連結1)

相比於重獵鷹三組27個推進器採用名為八爪魚的引擎固定裝置，超重型推進器的29個引擎則完全暴露出來，尤其是燃料泵與燃燒室的部分。在發射時是否能有效保護，實際仍有疑問，也不知正式量產時會否修改這個設計。(照片來自Popular Science及SpaceX Twitter)

承襲自己運用多年的獵鷹9 / 重獵應多引擎模式，超巨大推進器已將引擎堆疊至33個，已超越首個採用多引擎聯動推進模式、以減少發展巨型引擎技術風險的蘇聯N-1登月火箭的紀錄，且重獵鷹27引擎模式的成功，亦已證明以任務電腦操控及調整大量引擎的推進模式已經成熟，只要火箭引擎的安裝位置妥當並確保將可能出現的共振減至最低，火箭的成功率還是相當高的。當然，今次就要看看設計相當大膽的引擎佈置方法(引擎主燃燒室及燃料泵、燃料管道等均暴露在火箭尾盤外)是否有足夠的安全度了。

現時預想的五種星艦的子型。其中油箱型對於月面及火星運輸任務最為重要，因為要飛那麼遠，星艦需要在繞地軌道上先加至少1至2次燃料，再在終點的繞月繞火軌道上補充燃料，才能平安歸來。(資料來源：EveryDay Astronaut)

由現時資料可見，星艦系列會搞成星球表面貨運型、軌道貨運型、油箱運輸型、月面與軌道間著陸型(往來月面與月軌道的小型太空站)與載人航天型。星艦的低軌道運力將達100噸以上，地球同步軌道轉移運力也達27噸以上(註:這個衰退較厲害)。這狀態並未能直接送化到月球或火星，但若在低軌道預先佈置中途加油油箱，那就基本可將同樣重量貨物直接送到月面或火星去了；另外，雖然重獵鷹有號稱60噸以上的軌道運力，但其載荷艙容積小，加上火箭實在太「高瘦」且本身是鋁合金結構，故推力雖足夠，但實際運力其實沒那麼高，若載很重型的貨物恐怕有機會重心過高甚至結構受損；然而星艦體積足夠，外殼也用回強度更高的鋼結構，加上載荷艙容積達1100立方米(國際太空站加壓空間可只有490立方米)，有更大空間容納巨大組件，故星艦比重獵鷹更為實用，無論是建設新太空站、建設月球或火星的地面設施，都會比過去更容易。

美國東岸時間8月6日下午，SN20的超級重型推進段與星艦本體正式"結合"，完整的豎立在發射台上。(照片來自SpaceX Twitter)

當然，這次只是第一次試射，而且仍然不是「完全體」，馬克斯似乎也是利用「小步快跑」的方式去測試，通過簡單的設計且頻密的測試(每個測試體有不同的目的，並回饋到下次的試驗體並逐漸增加火箭的完整度)，透過更密集的測試不斷改良之餘，也利用大量製造的零備件攤分測試成本，並同時給予顧客(太空總署及美國政府)更大的期望。類似密集而非完全體的測試，在獵鷹9時也試驗過：事實上現階段獵鷹9 BLK 5前，就已出現過獵鷹1.0、獵鷹9 V1.0、V1.1及V1.2四個型號，一邊分階段測試並一路接受發射任務，直到可以實際行發射及回收任務的V 1.2型(或稱FT型)投入服務前，已進行過26次的發射。

此前NASA登月器參與競標的三個方案，其中星艦方案的原型已在試飛，被視為進度更快才被選中。然而這方案的人員與庫荷艙距地面太高，而降落系統的修改、任務艙及地面電梯的增設是否會遇上更多問題，殊難預料，能否趕在2024年投入使用，仍是疑問重重，這裏還未有計貝索斯的藍色起源的大規模法律訴訟。(照片來自NASA)

事實上，和筆者先前預想一致，太空總署對星艦的信心其實非常大，大到甚至仍在發展中段，就成為新登月計劃—2024年登月的亞提密絲計劃的重頭器。早在四月時他們就確定放棄過去傳統的著陸器設計，轉而和SpaceX簽約發展星艦HLS系統，即以現有星艦直接發展成登月飛船。該改良型沒有返回地球著陸的能力，反而有點像"駁艇"，發射後會停泊在繞月軌道的獵戶座飛船或籌劃中的小型太空站Lunar Gateway，然後載太空人降下月球，任務完成後再由HLS載回太空站 / 和獵戶座號對接，然後太空人即乘獵戶座號返回地球。

HLT與月面軌道太空站 Lunar Gateway對接的CG圖。要留意的是，這個太空站的容量只有125立方米，和天和核芯艙差不多，基本上只是地月旅程中轉站，不具備研究實驗能力。(圖片來自Reddit)

其好處是太空人在月面工作空間更大，而且HLS本身亦可以輕易修改成日後月面工作站的組件，不過這方法可能要預先在繞地及繞月軌道多次加油，任務變得很複雜，而且加油站及相關對接加油技術現時還未開始細部設計，能否趕及2024年升空仍是很大問題，再加上HLS太巨大、重心很高，在充滿月壤並欠缺平整的月面上降落，也有翻車的危險性，且亦因為只在設計早期階段，連星艦原型都未完成的今日，能否趕及在2024年前完成設計及建造，大家都心裏有數了......

超級重型推進器由裝配間垂直運送至發射台的片段，途中可見只用於地面測試且只裝了幾個引擎的Booster 3 。