雖然耐熱、易加工、價格又便宜，但因為單位重量大，不鏽鋼等鋼材料目前已經極少在航天領域嶄露頭角：鈦合金、鋁鎂合金、鋁鋰合金等既耐熱耐壓，又輕便牢靠的新型金屬材料先後從裡到外完成了火箭和飛船等航天運載工具的"材料學革命"，把曾經"一統天下"的鋼材料打進了冷宮。
但近日，美國SPACEX公司的超級火箭上面級"starship"測試機正式亮相，卻在整個航天領域引發了一場規模不小的"地震"，原因無它：這款號稱能"直達火星"的火箭上面級，外殼居然全由不鏽鋼製成！
圖為正在建造中的starship測試機，因其獨特的不鏽鋼材質，曾一度被譏諷為"水塔"。
當然，SPACEX公司本身在材料和焊接領域上造詣相當深厚，說它因技術落後不得不採用不鏽鋼，這一說法本身沒有說服力：光光是目前成熟的"獵鷹九號"火箭上就應用了諸如2195鋁鋰合金和鈦合金柵格舵在內的"獨門絕學"，和其它航天發射國家與企業拉開了不止一個身位。
而原本BFR火箭和其二級火箭兼飛船部分starship，也打算用類似的輕質合金與複合纖維隔熱材料的組合打造，後者擁有在表面溫度達到1700攝氏度時依舊保持結構穩定的特性。
圖為"蚱蜢"懸停測試機，該火箭是獵鷹九號火箭複用的技術前驅，一如今日的starship。
但隨著starship的 "真身"曝光，碳基複合材料明顯已經讓位於"粗笨"的不鏽鋼，這主要還是因為BFR火箭實在太大，其箭體直徑將達到前無古人的12米——相比之下，長征五號的芯直徑僅有5米，而登月的土星五號芯級也僅有10米，且還是"上小下大"的錐形佈局，頭錐部的直徑遠遠沒有達到10米。
圖為BFR飛船入軌後和航天飛機的等比例對比想象圖，可見其體積之大。
而很顯然，在如此之大的艙段上，碳基複合材料並不是萬能的——根據SPACEX公司先前的計算和分析結果，BFR火箭的starship上面級必須要使用多種性能規格皆不同的碳基複合材料，才能把合金箭體的溫度控制在合理的標準。
毫無疑問，處理多種複合材料將使得BFR火箭達到製造變得無比繁瑣，也完全不符合SPACEX將運載火箭變成民航客機一樣"白菜化"的交通工具的初衷。
圖為BFR飛船段著陸火星的假想圖，龐大的體積使得隔熱成為前所未有的挑戰。
也正因如此，曾經在美國航天史上"曇花一現"的主動強制散熱技術被重新推到舞臺中央：藉助本身強度和耐熱性能都有保障的不鏽鋼，SPACEX將在starship的外殼內部敷設散熱管線，並使用BFR火箭本身的液體甲烷作為散熱液體，或是添加一個防爆防燃的液氮-氮氣循環系統。而值得一提的是，從NASA和美國空軍對獵鷹九號的分析報告來看，主動強制散熱技術已在第五批次火箭上得到實際應用，而SPACEX的此舉無疑是早早為BFR火箭鋪平了前進道路。
圖為箭體排布得密密麻麻的SPACEX廠房。
當然，對於starship外觀酷似"鋼製水塔"的事實，外界難免對此冷嘲熱諷,，認為"不鏽鋼造火箭"不靠譜的聲音也不在少數。但不可否認的是，從十年前"獵鷹一號"火箭搖搖擺擺地上天之後，這十年間SPACEX就不停地在刷新航天領域的"三觀"：火箭回收複用、多發動機並聯、多芯級並聯、超低發射成本等一系列看似不可能的"幻想"現如今已經全部變為現實。
當然，在starship真正成為"星際快船"之前，沒有人能肯定SPACEX瘋狂的冒險能不能成功。不過，好在這一次我們都將是見證者。（利刃/TO）
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