SpaceX的星舰(Starship)与NASA的土星五号(Saturn V)火箭在设计、性能和目标上有显著的不同,但两者都是为了实现深空探索而设计的大型运载火箭。
1. 设计与规模:
土星五号是历史上最大的传统一次性使用火箭,高约110米,直径10米,由三个阶段组成,是一枚3级运载火箭,起飞重量3000吨,起飞推力3400吨。
星舰的设计更加现代化,高度超过120米,直径9米,采用两级设计:超级重型助推器(Super Heavy)作为第一级,星舰飞船本身作为第二级,并且都是可重复使用的。星舰起飞重量5000吨,起飞推力7600吨,是土星五号的两倍还多。
2. 有效载荷能力:
土星五号在其时代拥有卓越的运载能力,近地轨道运力118吨,将阿波罗登月飞船送至月球轨道的有效载荷约为45吨。
SpaceX的星舰设计目标是在消耗模式下将有效载荷提升至近地轨道(LEO)300吨,这远超土星五号的能力。即使在相同参考轨道(如LEO)上考虑相同的完全可重复使用条件,星舰的有效载荷也预计会达到或超过土星五号的两倍。
3. 重复使用性:
土星五号各阶段均未设计为可重复使用,每次发射后所有阶段都会废弃。
星舰和其超级重型助推器都设计为能够进行多次快速周转的发射,以降低太空旅行的成本。
4. 技术进步:
土星五号代表了上世纪60年代的技术顶峰,采用了液氢/液氧作为推进剂。
星舰则运用了21世纪的新技术和材料,比如全不锈钢结构、更先进的猛禽发动机(Raptor engines)、以及在航天器表面使用热防护材料等,以适应更高效、高速度和更高温度的再入大气层需求。
5. 任务目标:
土星五号主要用于阿波罗计划,成功完成了多次载人登月任务。
星舰的主要目标是实现马斯克的火星殖民愿景,同时也计划用于地球轨道间运输、月球基地建设、甚至潜在的小行星探测和其他深空探索任务。
尽管土星五号是人类历史上的一项伟大成就,但SpaceX的星舰在设计理念、性能指标和长期成本效益方面展现出了显著的优势和发展潜力。