SpaceX Starship: Raketen med dubbel dragkraft från Saturn V

Första gången SpaceX körde sin Super Heavy-motor på full effekt producerade den mer än dubbel dragkraft från Saturn V:s första steg, raketen som en gång bar Apollo-astronauter mot månen. Denna enda jämförelse säger mycket om skalan SpaceX beslutade sig för att bygga med Starship, dess svar på frågan om vad som i slutändan bör ersätta arbetshästen Falcon 9.

Starship är namnet för hela tvåstegs-stacken: Super Heavy-motorn längst ned och Starship-översteg, eller "skeppet", högst upp. Båda hälfterna är utformade för att flyga ner och landa på egen hand istället för att kastas bort, och projektet ligger i hjärtat av SpaceX:s strävan efter full återanvändbarhet och grundarens långsiktiga mål att skicka människor till Mars. NASA valde det separat som en av två landarkonstruktioner avsedd att föra astronauter till månytan enligt Artemis-programmet.

Att komma hit krävde två decennier, flera omdesigner och gott om eldkugler på vägen. Avsnitten nedan beskriver vad maskinvaran faktiskt kan göra, hur provflygen har gått och varför ett gigantiskt metallkltor nästan blivit lika känt som själva raketen.

Siffrorna bakom Saturn V-jämförelsen är specifika. Block 1-versionen av Super Heavy-motorn producerade 73,5 meganewton dragkraft totalt, bara över dubbel Saturn V:s första steg, och SpaceX har redan planerat mer för senare hårdvara: 80,8 MN för Block 3-motorn och så mycket som 98,1 MN när Block 4-fordonet flyger.

För att uppnå denna typ av dragkraft måste dussintals motorer fungera synkront. Vid Starships debutomloppsflygning fortsatte alla 33 Raptor-motorer på motorn att skjuta fram till stegseperatering, varpå översteg drev sig själv med en metod som kallas hot-staging istället för att vänta på att motorn ska stänga av först. Att hålla varje motor ren genom övergången på sådan ny maskinvara är ett av de svårare tricken inom flermotor-rakettkonstruktion.

Starships rötter sträcker sig längre tillbaka än de flesta antar. I november 2005, år innan SpaceX ens hade flygt sin första rakett, Falcon 1, beskrev Elon Musk redan en rakett som kunde bära 100 ton till låg jordbana, ett tidigt koncept då känt som BFR.

Maskinvaran tog över ett årtionde att komma ikapp med idén. Verklig flygprovning började 2018 med Starhopper, en undersåtande provrör som såg inte alls ut som dagens rankiga Starship. Den gick igenom flera statiska motorkörningar innan den slutförde två korta hopp på låg höjd 2019, första gången någon del av Starship-programmet lämnade marken under egen kraft.

Det första omloppsklassens flygprov av Starship lyfte den 20 april 2023, efter att ett tidigare försök avbröts 17 april. Booster 7 och Ship 24 flög uppdraget tillsammans, och även om det slutade några minuter senare, var det fordonets första verkliga resa från marken som helt stack.

Det första uppskjutningen var också minnesvärdt för vad det gjorde på marknivå. Det kastade så mycket sand och jord att skräp nådde samhällen så långt som 10,7 km, ungefär 6,6 miles, från rampen, en påtaglig demonstration av hur mycket kraft en helt bränslelastad Starship-stack fokuserar nedåt på vägen upp.

I över ett år efter det första flyet kom återvändande boostrar ner för framdrivande stänkningar i havet snarare än landningar. Det förändrades den 13 oktober 2024, när Ship 30 och Booster 12 flög tillsammans: motorn återvände till uppskjutningsplats och blev första Super Heavy som fångades från luften, medan skeppet landade säkert i Indiska oceanen.

Själva fångningen är inte beroende av landningsben överhuvudtaget. Det beror på ett specialbyggt uppskjutsningstorn utformat för att nå och gripa den återvändande motorn i luften, och Musks plan för denna maskinvara satte ett ambitiöst mål från början: en omsväng på under en timme mellan flygningar, med framtida Starships avsedda att fångas och relanseras på samma sätt. Att hoppa över ben sparar vikt på varje byggd motor, vilket spelar roll när hela designpunkten är att flyga samma maskinvara igen och igen.

Starship lanseras inte från en hyrd plattform; den lanseras från en stad SpaceX praktiskt taget byggde omkring sig själv. Starbase, Texas, företagets hemmabase i South Texas, har inkorporerats som sin egen stad i Cameron County, den första nya kommunen där sedan Los Indios 1995.

Denna typ av lokal kontroll spelar roll för en verksamhet som periodvis stänger offentliga strander och vägar för att flyga maskinvara av denna storlek, och som fortsätter att utöka uppskjutningsplattformar, tankgårdar och fabriksbyggnader omkring en enda plats.

Motorerna som gör allt detta möjligt är Raptors, och de använder en design som knappt hade lämnat ritbordet någonstans annars i världen. Före Raptor hade bara två fullflödesstegsförbränningsdesigner någonsin nått ett testbänk: en skalmotor som Sovjetunionen byggde under 1960-talet under RD-270-programmet, och en huvudenhetskonfiguration som NASA testade på 2000-talet, känd som Integrated Powerhead Demonstrator, som aldrig fungerade som en fullständig flygmotor.

När Musk först diskuterade Raptors specifikationer offentligt beskrev han två versioner: en havsniválvå-variant klassificerad för 3 050 kN dragkraft och en vakuumoptimerad version som når 3 285 kN när den fungerar i rymden, där avgasplymmen kan expandera mer fritt.

Motorerna har sedan visat sig kunna flyga mer än en gång. På Starships sjunde flygprov lancerades en Raptor som redan hade flygt igen på Super Heavy Booster 14, drev den genom stigningsbrennande och återställdes en andra gång när tornet fångade motorn.

Återanvändbar maskinvara är bara användbar om den fortsätter att flyga, och Starships spårrekord hittills är en blandning av båda resultaten. Från och med 27 maj 2026 hade fordonet flygt 12 gånger totalt, med 7 fullständiga framgångar och 5 misslyckanden, ett förhållande som återspeglar ett program som fortfarande är i djupt testfas snarare än rutinservice.

Del av anledningen till att räkningen fortsätter att återställas är att "Starship" inte är ett fast fordon. Block 1 gick redan i pension efter sina tidiga flygningar, Block 2 flög från flygprov 7 till flygprov 11 innan det också pensionerades, och Block 3 tog över från flygprov 12, med ytterligare Block 4 redan under utveckling. Varje generation byter ut tillräckligt med maskinvara att ingenjörer faktiskt bevisar delarna av fordonet på nytt varje gång ett nytt block dyker upp.

Starships jobb är inte begränsad till jordbanejöveringar. Fordonet ligger i hjärtat av SpaceX:s återanvändningsbar-start-ambitioner och Musks långsiktiga mål att kolonisera Mars, och NASA valde det separat som en av två landarkonstruktioner för bemanning Artemis-månemissel. NASA tilldelade SpaceX kontraktet att designa, bygga och demonstrera den månversjonen, kallad Starship HLS, i april 2021.

Missionsplanen kräver att två eller fler astronauter flyttar från Orion-kapseln till Starship-landaren, tillbringar ungefär sju dagar på månytan och slutför minst fem EVA utanför rymdfarkosten innan de återvänder till omlopp.

SpaceX är inte NASAs enda insats på detta. Agenturets andra Artemis-lander, Blue Origin:s Blue Moon, kommer från ett separat avtal värt 3,4 miljarder dollar, en påminnelse om att även NASA säkrar sig mot vilken återanvändbar månelander som faktiskt dyker upp enligt schemat.

• Musk hoppas att "Mechazilla" kommer att fånga och montera Starship och Super Heavy-motorer för snabb återanvändning
• NASA väljer Blue Origin som andra Artemis Lunar Lander-leverantör - NASA