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SpaceX星艦（英語：SpaceX Starship，亦譯作「星舟」[1][2][3][4]），是由太空科技探索公司（SpaceX）開發的一種可完全複用的重型運載火箭，於2017年9月伊隆·馬斯克首次公佈。星艦投入使用後將取代獵鷹9號、獵鷹重型火箭以及龍飛船等載具，執行近地軌道、地球同步軌道上的任務。除了近地軌道，星艦在軌道上加注燃料後，也可以完成地月轉移以及登陸火星的任務。[5]
 |
 星艦在第五次軌道試飛任務中點火發射 | |
| 用途 | 重型運載火箭 |
|---|---|
| 製造者 | spaceX  |
| 製造國家 | 美國 |
| 外型及質量參數 | |
| 高度 | 121.3 米、398 呎 |
| 直徑 | 9 米、29.5 呎 |
| 節數 | spaceX超級重型、SpaceX星艦飛船 |
| 酬載量 | |
| 至近地軌道載荷 | |
| 質量 | 150 公噸、330,000 磅 |
| 體積 | 1,000 立方米、35,000 立方英尺 |
| 至地球同步轉移軌道載荷 | |
| 質量 | 100 公噸、220,000 磅 |
| 體積 | 1,000 立方米、35,000 立方英尺 |
| 至月球載荷 | |
| 質量 | 100 公噸、220,000 磅 |
| 體積 | 1,000 立方米、35,000 立方英尺 |
| 至火星載荷 | |
| 質量 | 100 公噸、220,000 磅 |
| 體積 | 1,000 立方米、35,000 立方英尺 |
| 發射歷史 | |
| 發射場 | Starbase Launch Site、甘迺迪太空中心39A發射台 |
| 第一級 – 超重型推進器 | |
| 高度 | 71 米、232 呎 |
| 引擎 | 猛禽發動機 (33) |
| 單引擎推力 | 7,590 噸力、74,500,000 牛頓、16,700,000 磅力 |
| 燃料 | 液氧、液態甲烷 |
| 第二級 – SpaceX星艦飛船 | |
| 高度 | 50 米、164 呎 |
| 引擎 | 猛禽發動機 (3)、猛禽真空發動機 (3) |
| 單引擎推力 | 14,700,000 牛頓、1,500 噸力、3,300,000 磅力 |
| 燃料 | 液氧、液態甲烷 |
SpaceX在2012年左右開始研發火星殖民系統（MCT，即星艦前身），火箭使用的猛禽火箭發動機則在2016年開始測試。SpaceX在2018年3月開始製造BFR的首個火箭原型，隨後伊隆·馬斯克在一場發表會上宣佈了BFR的後續計劃。在發表會上馬斯克重新命名了BFR，他將第一級推進器稱為超級重型（Super Heavy）[6]，將第二級飛船稱為星艦（Starship）。SpaceX同時表示其最初期望是在2022年發射載貨版星艦去火星，然後在2024年執行載人計劃。[7]計劃中包含了可重複使用的運載火箭以及用於支持火箭快速發射、復用的地面基礎設施，SpaceX還會研發可以在近地軌道進行在軌加注燃料的技術。作為超重型運載火箭，星艦的近地軌道運力可高達150公噸（150長噸）。
這一概念名稱的演變順序為：重型運載火箭概念（BFR）2005年→火星殖民運輸器（MCT）2013年→行星際運輸系統（ITS）2016年→大獵鷹火箭（BFR）2017年→星艦（Starship）2018年
如今，SpaceX正在採用不鏽鋼來建造用於測試的一系列星艦原型，因為不鏽鋼的廉價與加工的便捷性，原型的建造變得十分迅速。SpaceX希望為原型搭建專門的生產流水線，這使得SpaceX可以在更高的頻率下進行火箭測試並快速地從中發現問題，隨後SpaceX就可以針對該問題迅速地做出改進。
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早在2005年，SpaceX就將「BFR」作為計劃中超重型火箭的名稱，並稱「BFR」的性能會「遠遠地超過Falcon系列火箭」。[8][9]其目標為100噸（220,000磅）軌道運力。從2013年年中開始，SpaceX將整個任務和火箭統稱為火星殖民運輸器。[10]當2016年9月12米直徑設計亮相時，SpaceX就將整個系統稱為行星際運輸系統（ITS），並將運載火箭本身稱為ITS運載火箭。
2017年9月，SpaceX公佈了9米直徑的新設計，該火箭改名為「BFR」。[11][12][13]伊隆·馬斯克在發佈會上說「我們正在尋找正式的名稱，但代稱目前是BFR。」[14]SpaceX總裁格溫·肖特威爾隨後表示BFR的全稱是「Big Falcon Rocket」。[15]
然而，伊隆·馬斯克過去曾解釋說，關於BFR的命名，他是從遊戲《毀滅戰士》中的BFG武器中汲取的靈感。[16]因為BFG武器在《毀滅戰士3》中的名稱是Big Fucking Gun，所以BFR偶爾也被媒體稱為「Big Fucking Rocket」。
火箭的第二級是一艘可獨立飛行的宇宙飛船，2017 - 2018年間，第二級被稱為「BFS」（Big Falcon Ship）。在一場發佈會上，第二級宇宙飛船改名為「星艦（Starship）」，第一級推進器被命名為「超級重型（Superheavy）」，而整個火箭的名字也為「星艦」。[17][18][19]
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早在2007年，伊隆·馬斯克就表示他個人的目標就是最終能讓人類得以探索並殖民火星[20][21] 。關於登陸火星的計劃架構在2011到2015年間被陸續揭露開來，其中一份2014年的聲明表示最初的殖民者到達火星的時間不會早於2025年[22] ，時至2016年年中，此項計劃仍然把這一日期定為不早於2025年。
2011年，馬斯克在一次採訪中表示他希望在10~20年內把人類送上火星[21]。 2012下半年，他表示他設想了一個人口達數萬人的火星殖民地，而其中的殖民者到達火星的時間不早於2025年[22][23][24]。
2012年3月份，新聞報道聲稱猛禽火箭引擎上層級已經開始研發，但當時SpaceX沒有公佈任何細節。[25]
2012年10月，馬斯克構思了一個高層面上的有關建造第二套運載能力遠超獵鷹九號與獵鷹重型的可重複使用火箭系統的計劃，而SpaceX已經在原先的系統上花費了數十億美元[26]。這款新運載火箭將會是對獵鷹九號火箭作出的一次「演進」，而且將會大許多。但馬斯克表示在2013年前SpaceX不會公開發表這項計劃[22][27]。
2013年6月，馬斯克表示他打算在「火星殖民運輸器」定期飛行之前推遲對SpaceX的首次公開募股。[10][28]
2014年8月，有媒體消息人士推測，SpaceX超重型運載火箭的最早試飛最早可能會在2020年進行，以便在太空軌道飛行條件下對引擎進行全面測試。[29][30]
2015年初，馬斯克表示他希望在2015年底發佈有關火星殖民運輸系統「全新架構」的細節。馬斯克的這些計劃最終因為一次SpaceX的發射意外被推遲，[30][30][31][32][33]而SpaceX公司直到2015年十二月下旬才恢復發射[34]。
2016年9月，馬斯克公佈了一項SpaceX的設計概念，該概念為一款直徑12米（39英尺）的大型運輸火箭：ITS運載火箭。ITS運載火箭將會專門用於行星際運輸。[35][34]同時馬斯克還討論了SpaceX火星運輸任務的整體細節。這其中包括ITS運載火箭的一部分數據（核心直徑，火箭結構材料，引擎的數量和類型，推力，貨物和乘客載荷能力），在軌推進劑 - 油輪補充裝置，運輸所需的大概時間和火星側與地球側基礎設施的一部分。為了完成火星運輸任務，SpaceX需要建造一組共三架飛行器。
構成2016 ITS運載火箭概念的三種不同的火箭是：[14][36]
該演講也提出了更大的願景，希望其他感興趣的各方（無論是公司，個人還是政府）能夠利用SpaceX所希望建立的，新的，成本低得多的運輸基礎設施，以便在火星上實現可持續的人類文明。[34][37][38]
2017年7月，馬斯克表示ITS的設計已經「改進了很多」。改進後的設計使該系統對大量的地球軌道和順式發射更為有利，這樣系統可以通過近地空間區域的航天經濟活動來收回成本。[39]
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2017年9月，在國際宇航大會第68屆大會上，SpaceX公佈了最新的火箭設計。馬斯克在大會上說：「我們正在尋找正式的名稱，但目前代稱是BFR。」[14]，採用甲烷分級燃燒火箭引擎技術，最初會用於地球軌道和地月飛行環境，將來也可用於飛往火星的任務。[40][11]
SpaceX於2017年修訂的設計是一種直徑為9米（30英尺）的碳複合材料技術火箭，它的後端包括一個小三角翼，其中一個是用於控制俯仰和滾轉的分瓣。其三角翼和分裂襟翼能夠擴大飛行包線，以使飛船能夠在各種大氣密度（無，薄或重的大氣層）中降落，並可供各種載荷（小型，重型或無載荷）放置在飛船的鼻錐裏。[41][42]該火箭的第二級有三種版本：BFS貨運，BFS油輪和BFS載人。貨物版本將用於發射衛星到低地球軌道 - 提供「比以前更為量大的撒土豆行為」[41] - 還能運輸貨物到達月球和火星。在高橢圓形地球軌道上重新加油後，宇宙飛船的設計將使其能夠一次性登陸月球並返回地球而無需再次加油。[40][42]
此外，BFR系統在理論上被證明能夠以快速地對地的方式運載乘客或貨物，並在90分鐘內將其載荷運送到地球上的任何地方。[41]
截至2017年9月，猛禽火箭引擎已經過42次主引擎測試，共計有1200秒的測試點火時間。測試引擎在 20MPa（200bar; 2,900psi）壓力下運行，而飛行引擎的室壓目標則是25 MPa（250 bar; 3,600 psi），SpaceX預計在後續迭代中讓引擎達到30 MPa的室壓（300 bar; 4,400 psi）。[42]
2017年11月，SpaceX總裁兼首席營運官Gwynne Shotwell表示，大約一半的BFR開發工作都集中在猛禽火箭引擎上。[43]
2017年SpaceX的目標是在2022年將前兩個貨運載荷送到火星，[40]這兩個貨運載荷的目標是「確認水資源並識別危險」，同時為未來的航班安裝「電力，採礦和生命支持基礎設施」。其次是2024年的四艘船，包括兩艘載有人員的BFR太空船與兩艘裝有貨物的船，兩艘貨運飛船將帶去額外的設備和用品，其目的是在火星建立推進劑生產廠。[42]
到2018年初，SpaceX已在洛杉磯港開始建造一座新的永久性生產設施，用於製造其直徑9米的碳纖維複合材料箭體。2018年3月，第一艘船的製造工作正在港口的一個臨時設施中進行，[44]而第一次亞軌道試飛計劃將不早於2019年。[44][45]該公司繼續公開表明其最初的理想目標是在2022年就能執行BFR去往火星的載貨任務，隨後是2024年飛往火星的首次載人任務，[44][11]這符合2017年末提到的時間表。
早在2015年，SpaceX就一直在尋找製造設施的地點，以供建造大型火箭，並在加利福尼亞州，德克薩斯州，路易斯安那州，[46]和佛羅里達州進行實地調查。[47]截至2017年9月，SpaceX已經開始製造運載火箭的部件。「我們已經訂購了用來製作儲料罐的工具，該設施正在建設中，我們將在2018年第二季度開始建造第一個原型。」[42]
在2018年3月，SpaceX宣佈將在2018 - 2019年在洛杉磯港海濱大道建造的新工廠生產下一代9米直徑（30英尺）的運載火箭和太空船。SpaceX租用了18英畝的土地10年，可以進行多次更新，並將利用該場地來製造箭體，在海上着陸後複查箭體，以及對推進器和宇宙飛船進行翻新。[47][48][49]新工廠分別在2018年4月和5月份由海港事務委員會[39]與洛杉磯市議會通過最終監管批准。[50]那時，大約已有40名SpaceX員工正在設計和建造BFR。[46]隨着時間的推移，該項目預計將有700個技術職位。[47]洛杉磯的臨時設施是一個203500平方英尺（18910平方米）的建築物，大約有105英尺（32米）高。[51]完全組裝的運載火箭預計將通過駁船運輸，通過巴拿馬運河，運往佛羅里達州的卡納維拉爾角進行發射。[46]
2018年8月，美國軍方首次公開討論了使用BFR的興趣。美國空軍空中機動司令部負責人，對BFR在30分鐘內點對點地將150噸載荷投放到世界上任何一個地方的能力十分感興趣。他們預計這類大型運輸能力「可能在未來五到十年內擁有」。[52][53]
在2018年9月宣佈的2023年月球環遊任務計劃中 - 一架名為#dearMoon[54]私人環遊任務的星艦展示了第二級和星艦的新設計概念，其中有三個後鰭和兩個前鴨鰭，用於大氣進入，取代了在一年前顯示的三角翼和分裂襟翼設計。修訂後的BFR設計在第二級使用了七個相同尺寸的猛禽引擎；與第一級使用的引擎型號相同。第二級設計在船頭附近有兩個小的驅動式鴨鰭，在底部有三個大鰭，其中兩個將啟動，所有三個都用作着陸腿。[55]此外，SpaceX還在本月下半月表示他們「不再計劃為Falcon 9升級可重複使用的第二級」。[56]BFR運載火箭的兩個主要部分在11月份被賦予描述性名稱：第二級/上層級的Starship和第一級/助推級的「Super Heavy」，馬斯克指出「建造Super Heavy是為了遠離地球的深重力井」（在其他行星或衛星可以不用第一級。）「[17]
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2018年12月，在開始建造第一個碳複合材料測試部件九個月後，馬斯克宣佈將採取「違反直覺的新設計思路」：SpaceX主要用於製造火箭結構和推進劑罐的材料將是「相當重的……但非常堅固」的金屬。[57][58][59]這隨後被證明是不鏽鋼。
繼馬斯克個人去到博卡奇卡的SpaceX南德克薩斯州發射場後，馬斯克便透露，第一個星艦試驗品「星斗」已經建造了幾個星期。正如先前所想，星斗將由300系列不鏽鋼而非碳複合材料製成。根據馬斯克的說法，使用不鏽鋼的原因是「不鏽鋼明顯便宜，而且建造起來很快。它並不是最輕的，但它實際上是最輕的。如果你看一下高品質的屬性不鏽鋼，不明顯的是，在低溫下，不鏽鋼的強度提高了50％。」[60]300系列不鏽鋼的高熔點仍然意味着星艦的背風側在重返大氣層時不需要絕緣陶瓦，而更熱的迎風面將可以使用比其他材料更少的絕緣陶瓦以隔絕熱量。
星斗將用於火箭原型測試與開發着陸/低空/低速控制算法。測試火箭只會安裝三台猛禽火箭引擎，飛行高度不超過5公里，預計最初飛行時間不會早於2019年上半年。[61][62]
到2019年3月，SpaceX已經取消了他們從Ascent Aerospace購買的數百萬美元的碳複合材料生產工具，放棄了所有在洛杉磯港的生產計劃，並關閉了複合材料製造廠。[63]
Super Heavy原型建造原本計劃在2019年第二季度之前開始。第一批建造的Super Heavy推進器的引擎會少於全尺寸型的28台猛禽火箭引擎，這僅僅是因為早期試飛不需要那麼多引擎，而且此舉會減少在早期試飛中發生推進器故障時SpaceX的損失。[64]
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當星艦上級堆疊至超級重型後並加注推進劑，星艦總質量大約爲5000公噸（11,000,000磅）,[a] 直徑9米（30英尺）及高121.3米（398英尺）。[67] 星艦旨在實現火箭可完全重複使用，從而降低發射成本。[68] 星艦的兩個主要部分，第一級超級重型推進器 (Super Heavy) 及第二級星艦 (Starship) [69]都使用猛禽發動機及猛禽真空發動機提供動力[70]。兩級機身以不鏽鋼為材料[71]，通過堆疊及焊接不鏽鋼圓筒製造[72]。這些不鏽鋼圓筒高度為1.8米（5英尺11英寸），厚度為4毫米（0.16英寸），每個重達1,600公斤（3,500磅），機體內還使用不鏽鋼圓穹頂將甲烷及液氧儲罐分隔開[72] 。星艦在可重複使用設計下，其將根據迭代不同，而有不同的數據及近地軌道有效載荷能力： [73]
| 指標 | Block 1 | Block 2 | Block 3 |
|---|---|---|---|
| 近地軌道載荷（噸） | N/A（不適用） | 100+ | 200+ |
| 超重助推推進劑加注量（噸） | 3300 | 3650 | 4050 |
| 星艦推進劑加注量（噸） | 1200 | 1500 | 2300 |
| 超重助推起飛推力（噸） | 7130 | 8240 | 10000 |
| 星艦初始推力（噸） | 1250 | 1600 | 2700 |
| 推進器高度（米） | 71 | 72.3 | 80.2 |
| 星艦高度（米） | 50.3 | 52.1 | 69.8 |
| 組合體堆疊高度（米） | 121.3 | 124.4 | 150 |
Super Heavy（超級重型）[18] 是SpaceX下一代運載火箭的第一級推進器，高71米（230英尺），直徑9米（30英尺），預計總升空質量為3,530,000公斤（7,780,000磅）。它由不鏽鋼罐和支撐結構構成，使用 過冷液態甲烷和液氧（CH 4 / LOX）推進劑，由29個猛禽火箭引擎，其中內環9個猛禽發動機可改變推力方向。版本二於2022年底提升猛禽發動機數量至33個，其中內環13個猛禽發動機具有向量控制，33具發動機總共提供75.9 MN（17,000,000 lbf）起飛推力。根據FAA有關星艦環境調查報告，超級重型最多可安裝猛禽發動機數量為37個。截至2022年2月，馬斯克表示超級重型在不改變直徑前提最多可以安裝33具二代猛禽發動機，而超級重型預計能夠在30分鐘內完成補充燃料。
它擁有4個無法收縮的柵格翼，同時沒有任何降落腿。[74]在後續建造的推進器，將進一步減少至3/2格柵翼。 未來星艦（BS925及以後）將會轉變爲熱分級模式，超級重型推進器將會新增排氣口，在超級重型推進器發動機以剩餘的3具中央發動機以50%推力運作時，啓動上級星艦的發動機並進行分級，以便獲得額外10%的有效載荷性能。[75][76]
原型推進器目前不能進行回收，只能使用水上軟着陸避免爆炸，但在後續原型（最早B9）將會改爲由發射塔以筷子/機械臂（Chopsticks/Mechazilla）進行空中捕捉[77][78][79][80]。
星艦是一種可重複使用的太空船，也可作為運載火箭第二級，具有集成的載荷部分。星艦至少會有以下變種：[81]
- 載人星艦：一種大型，可供人員長時間駐留的太空船，能夠在地球上的點對點目的地、近地軌道或行星際目的地之間往返運送乘客[81]與其附帶的少量貨物。
- 油輪：油輪的全部空間都將用於攜帶燃料，以便為軌道上的載人/載貨星艦進行在軌加注。
- 載貨星艦：目前已知有兩種變體，分別是具有雙門式鼻錐，用於將太空船送入軌道，或進行太空回收（目前測試鼻錐擁有此設計）。第二種變體則為單門式鼻錐，用於將星鏈衛星送入太空（S24為第一艘星艦擁有此設計）。截至2023年1月數據，星艦可以攜帶最多150噸太空船進入地球軌道，在軌道加油後更可以達到150噸或以上，如果不進行回收則可以達到250噸或以上。
- 星艦人類登陸系統：2020年4月30日，NASA選擇了SpaceX參與其阿提米斯計劃，SpaceX將會為NASA建造一款可重複使用的月球着陸器。計劃中的着陸器將會是星艦的簡化版，僅用於在月球表面和月球門戶之間往返運送太空人和貨物。[82]此版本的星艦因為只需往返月球軌道與月面，因此不需要安裝大氣重返大氣層所需的襟翼和隔熱盾。為了不揚起月塵，使用較小着陸引擎將安裝在星艦的上半部分。
- 深空飛行器：一種大型的深空飛行器，沒有返回地球所需的襟翼，海平面猛禽發動機，隔熱瓦及捕捉固定鎖，因此沒有返回地球重用的能力。此版本的星艦將會用於長時間的深空探測。
- 油輪碼頭：油輪碼頭高度比星艦更高（未有確切數據），沒有返回地球所需的襟翼，海平面猛禽發動機，隔熱瓦及捕捉固定鎖，因此沒有返回地球重用的能力。油輪能夠與其對接並補充燃料，再為其他星艦進行燃料加注。
- 設計使得該船可以垂直起落，使之能從地球軌道重返大氣層返回到發射台附近，亦可進行地對地、點對點的亞軌道飛行
- SpaceX預計着陸可靠性最終能夠達到「航空公司的級別」
- 交會和對接操作將自動化
- 油輪與各種星艦變種之間的在軌推進劑轉移
- 一艘星艦在在軌裝載後能夠將它的載荷運輸到月球或火星，甚至更遠的星體。
- 不鏽鋼結構和罐體結構。它的強度 - 質量比與早期的SpaceX設計替代碳纖維複合材料相當或更好，在預期的溫度範圍內，可以承受從低溫推進劑的低溫到大氣重返大氣層的高溫[83]
- 該太空船的大部分結構將採用不鏽鋼合金製造，該合金「已經過一種深冷處理，其金屬是冷成型/加工生產低溫處理鋼，比傳統的熱軋鋼更輕，更耐磨。「[83]
- 針對大氣折返的惡劣條件，熱盾系統將使用黑色六角形隔熱瓷磚以覆蓋星艦的迎風面。[84][85][86]
- 依據2017年的發佈會所言，星艦將具有約1000m3（35,000立方英尺）的加壓空間，並於2023年1月進一步調整至1100m3（38,800立方英尺）。這些空間可以分配為多達40個艙室，包括一個公共區域，中央存儲器，廚房，和一個太陽能火星任務的耀斑避難所。[87]在2018年的改進設計中，星艦可以有12個未加壓的貨物集裝箱總共88m3（3100立方英尺），但那些貨物集裝箱的設計空間也可能最終用於安排猛禽引擎的插槽。截至2023年，設計仍然在不斷變化。
- 靈活的設計選擇：能夠修改星艦的引擎數量，或是去掉星艦的襟翼，隔熱罩和着陸腿 - 以優化質量比。[86]
目前星艦原型艦使用一次性降落腳進行測試，以減低測試失敗所造成的損失，及原型艦暫時不適合重用。
星艦將使用6個可伸縮降落腿進行回收，但根據馬斯克最新計劃，現在將會改爲由地面捕捉塔以支架捕捉爪進行堆疊及空中捕捉。
按照2022年2月10日SpaceX星艦簡報會[88]，計劃每三天生產一艘星艦。
在後續星艦，將會調整前襟翼更接近星艦的背面。更有可能會移除前襟翼以進一步減少重量，提升質量比。同時，星艦將會較現時設計增高約十米及採用六具真空猛禽發動機。[89] [90]
另外，現時星艦於分級時，超級重型推進器會大幅度擺離上級星艦，以便讓星艦進行分級。然而於2023年6月24日，馬斯克表示星艦將會轉變爲熱分級模式，超級重型推進器將會新增排氣口，在發動機尚未關閉前，啓動上級星艦的發動機並進行分級，以便獲得額外10%的有效載荷性能，並預計將於6星期內完成升級。[91][92]
| 飛行序列. | 時間（UTC） | 原型 | 發射地點 | 試飛高度 | 結果 | 升空持續時間 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2019年4月5日 | 星蟲 | 德州博卡奇卡 | ~ 1米（3英尺） | 成功 | |
| 此次試飛為系留限制試飛，使用的是單個猛禽引擎（SN 2）。 | ||||||
| 2 | 2019年7月25日[93] | 星蟲 | 德州博卡奇卡 | 18米（59英尺） | 成功 | ~ 22 秒 |
| 此次試飛是第一次無限制試飛，使用單個猛禽引擎（SN 6）。 | ||||||
| 3 | 2019年8月27日 22:00[94] |
星蟲 | 德州博卡奇卡 | 150米（490英尺） | 成功 | ~ 57 秒[95] |
| 此次試飛使用單架猛禽引擎（SN 6）。SpaceX在試飛直播中稱其為「150米星蟲測試」。此次發射後，星蟲退役了，其中一些零件可重複用於其他測試。[96]此次發射獲得了《太空新聞》獎「2019年度突破者之選」。[97] | ||||||
從2017年10月開始，BFR概念揭幕後的一個月，就有愛好者猜測火箭的飛行試驗將從星艦的亞軌道跳躍開始，[98]而初步的飛行測試最早會在2019年開始。[99]到了2018年9月，第二級星艦的跳躍將在德克薩斯州布朗斯維爾附近的SpaceX南德克薩斯發射場進行。[100]SpaceX於2018年11月向美國聯邦通信委員會申請了一項實驗無線電通信許可證[101]，向美國聯邦航空局申請了一項試驗性許可證[102]，以支持試飛計劃，從許可上看，所有試飛都將保持在海拔5公里（16,000英尺）以下。[62]測試載具星艦和測試地點德克薩斯發射場都將在2018年底開始建造。[61]
用於第一次試飛的星蟲的主要結構，即是用於低空測試的星艦的縮減版本，它於2019年1月10日建造完成。[103]1月的晚些時候，星蟲遭遇了大風，大風損壞了鼻錐結構，而水塔結構和火箭支腿則保持了完整。[104][105][106]隨後SpaceX表示他們不會再做一個鼻錐，因為低速飛行測試不會用到鼻錐。[107]
星艦不會是一次定型的火箭，SpaceX計劃用一系列的原型測試來逐步改進星艦，最終到達設計目標，這一源於互聯網開發思維的做法，被稱為「快速迭代」。因此，用於測試的「測試機」將會多達幾十多個，它們中的大多數將在各種各樣的測試中損毀，這在火箭開發上是史無前例的。
目前星艦上級的地面測試及已終止的亞軌道飛行測試現透過使用位於梅西地面測試場（Massey's Test Site）進行，原有的靜態點火測試台A（原爲亞軌道測試台A）及靜態點火測試台B（原爲亞軌道測試台B）則分別於2023年12月中及2024年5月中拆卸。
下表是星艦原型機的測試記錄，更詳細及已退役/摧毀星艦測試記錄請見SpaceX星艦研發歷史
在下表中：
「Mk」是 Mark（號）的縮寫，現已停止使用
「SN」是 Serial Number（序列號）的縮寫，現已停止使用
「S」是 Starship（星艦）的縮寫
低溫加壓測試（Cryogenic Proof Test）是透過加注液態液態氮或液態氧來測試箭體耐壓性。
燃料加注測試（Propellent Load Test）是透過加注液態甲烷及液態氧來測試箭體在使用燃料下的耐壓性。
濕式演練（Wet Dress Rehearsal, WDR）是透過加注液態甲烷及液態氧氣並模擬完整發射流程至發射前一秒。
渦輪啓動測試（Spin Prime Test）是透過注入少量燃料來推動發動機渦輪，不會進行燃燒及產生推力。
點燃器測試（Ignitor Test）是測試發動機內的點燃器，不需要使用燃料進行。
靜態點火測試（Static Fire Test）是啓動發動機並產生推力，一般維持數秒至20秒不等。
高倉（High Bay）及巨倉（Mega Bay）是用作建造及檢修星艦和超級重型推進器的航天器裝配大樓。
* 地面測試機
| 原型 | 建造開始時間 | 現狀 | 退役/廢棄/被摧毀時間 | 建造地點 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|
| 測試燃料箱TT1 | 2020年1月 | 徹底損壞 | 2020年1月 | 德州博卡奇卡 | 已損壞並報廢 |
| 頭錐測試燃料箱LOX HTT | 2020年1月 | 退役並拆除 | 2020年1月 | 德州博卡奇卡 | 成功進行數小時加壓測試後退役 |
| 測試燃料箱TT2 | 2020年1月 | 徹底損壞 | 2020年1月29日 | 德州博卡奇卡 | 已損壞並報廢 |
| 星艦SN2 | 2020年2月 | 退役 | 2020年3月 | 德州博卡奇卡 | 在加壓測試後退役；現為建造基地儲水罐 |
| 星艦SN7 | 2020年5月 | 徹底損壞 | 2020年6月23日 | 德州博卡奇卡 | 已損壞並報廢 |
| 星艦SN7.1 | 2020年7月 | 徹底損壞 | 2020年9月23日 | 德州博卡奇卡 | 已損壞並報廢 |
| 星艦SN7.2 | 2020年12月 | 退役並拆除 | 2021年2月4日 | 德州博卡奇卡 | 完成低溫加壓測試，現被拆除 |
| 星艦-24.2/Ship-24.2 | 2021年10月 | 測試中 | 不適用 | 德州博卡奇卡 | 星鏈載荷測試儲罐，將進行測試 |
| 星艦-26.1/Ship-26.1 | 2022年9月 | 徹底損壞 | 2023年5月26日 | 德州博卡奇卡 | 於壓力測試中摧毀；用於測試星艦後艙段結構及超級重型推進器熱分級環 |
| 壓力測試鼻錐 | 2021年3月 | 退役並拆除 | 2021年5月11日 | 德州博卡奇卡 | 完成壓力測試，現被拆除 |
| EDOME測試儲罐 | 2022年6月 | 徹底損壞 | 2022年10月底 | 德州博卡奇卡 | 轉移至梅西儲罐測試場，於第二次低溫加壓測試中徹底損壞[108] |
| TT16 | 2024年中 | 測試中 | 不適用 | 德州博卡奇卡 | 轉移至梅西儲罐測試場，將用作測試星艦第二代推力圓盤 |
* 亞軌道飛行測試機
| 原型 | 建造開始時間 | 現狀 | 退役/廢棄/被摧毀時間 | 最高試飛高度 | 建造地點 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 星艦Mk1 | 2018年12月 | 鼻錐損壞 | 2019年11月 | 從未飛行 | 德州博卡奇卡 | 儲罐結構無法承受壓力破裂而報廢 |
| 星艦Mk2 | 2018年12月 – 2019年5月（估計） | 廢棄 | 2019年11月 | 從未飛行 | 佛羅里達州可可海岸 | 停止建造並被報廢 |
| 星艦SN1 | 2019年10月（估計） | 徹底損壞 | 2020年3月 | 從未飛行 | 德州博卡奇卡 | 發動機圓盤無法承受儲罐重量，導致儲罐破裂而報廢 |
| 星艦MK4 | 2019年9月（估計） | 廢棄 | 2019年11月 | 從未飛行 | 佛羅里達州可可海岸 | 停止建造並被報廢 |
| 星艦SN3 | 2020年3月 | 徹底損壞 | 2020年4月 | 從未飛行 | 德州博卡奇卡 | 人為失誤導致液氧儲罐倒塌而報廢 |
| 星艦SN4 | 2020年3月 | 徹底損壞 | 2020年5月 | 從未飛行 | 德州博卡奇卡 | 於靜態點火測試後，因燃料洩漏而爆炸摧毀 [109] |
| 星艦SN5 | 2020年4月 | 退役並拆除 | 2021年1月 | 150m
|
德州博卡奇卡 | 成功150m飛行，現被拆除 |
| 星艦SN6 | 2020年4月 | 退役並拆除 | 2021年1月 | 150m
|
德州博卡奇卡 | 成功150m飛行，現被拆除 |
| 星艦SN8 | 2020年7月 | 徹底損壞 | 2020年12月10日 | 12.5km
|
德州博卡奇卡 | 12.5km飛行測試中，降落失敗而墜毀 |
| 星艦SN9 | 2020年8月 | 徹底損壞 | 2021年2月3日 | 10km
|
德州博卡奇卡 | 10km飛行測試中，降落失敗而墜毀 |
| 星艦SN10 | 2020年9月 | 徹底損壞 | 2021年3月3日 | 10km
|
德州博卡奇卡 | 成功10km飛行，但降落後8分鐘爆炸損毀 |
| 星艦SN11 | 2020年9月 | 徹底損壞 | 2021年3月30日 | 10km
|
德州博卡奇卡 | 10km飛行測試降落階段爆炸解體 |
| 星艦SN12 | 2020年10月 | 報廢 | 2021年1月 | 從未飛行 （報廢） |
德州博卡奇卡 | 已拆解，鼻錐改裝為壓力測試鼻錐 |
| 星艦SN13 | 2020年10月 | 報廢 | 2021年1月 | 從未飛行 （報廢） |
德州博卡奇卡 | 停止建造並被報廢，工作重心轉向SN15+ |
| 星艦SN14 | 2020年10月 | 報廢 | 2021年1月 | 從未飛行 （報廢） |
德州博卡奇卡 | 停止建造並被報廢，工作重心轉向SN15+ |
| 星艦SN15 | 2020年11月 | 退役並拆除 | 2021年5月26日 | 10km
|
德州博卡奇卡 | 完成10km飛行測試，並在一具發動機失效及儲罐失壓下成功降落。在展示超過兩年後於2023年7月26日被拆除。 |
| 星艦SN16 | 2020年12月 | 退役並拆除 | 2021年6月 | 從未飛行 （退役） |
德州博卡奇卡 | 為加快星艦軌道飛行測試進度，SN16取消其測試並於稍後拆除。 |
| 星艦SN17 | 2020年12月 | 報廢 | 2021年5月 | 從未飛行 （報廢） |
德州博卡奇卡 | 報廢，其鼻錐則用作載荷艙艙門測試。 |
| 星艦SN18 | 2021年1月 | 報廢 | 2021年3月 | 從未飛行 （報廢） |
德州博卡奇卡 | 停止建造並被報廢，工作重心轉向SN20+ |
| 星艦SN19 | 2021年2月 | 報廢 | 2021年3月 | 從未飛行 （報廢） |
德州博卡奇卡 | 停止建造並被報廢，工作重心轉向SN20+ |
* 軌道飛行測試機（第一代）
| 原型 | 建造開始時間 | 現狀 | 退役/廢棄/被摧毀時間 | 最高試飛高度 | 建造地點 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 星艦-20/Ship-20 | 2021年3月 | 退役 | 2021年5月11日 | 從未飛行 （退役） |
德州博卡奇卡 | 完成地面測試後退役，現停放於展示區； |
| 星艦-21/Ship-21 | 2021年6月 | 報廢 | 2022年4月15日 | 從未飛行 （報廢） |
德州博卡奇卡 | 停止組裝並被報廢，工作重心轉向S24+ |
| 星艦-22/Ship-22 | 2021年9月 | 報廢 | 2022年2月20日 | 從未飛行 （報廢） |
德州博卡奇卡 | 完成組裝後退役，現已於高倉拆解。 |
| 星艦-23/Ship-23 | 2021年10月 | 報廢 | 2022年1月 | 從未飛行 （報廢） |
德州博卡奇卡 | 停止組裝並被報廢，工作重心轉向S24+ |
| 星艦-24/Ship-24 | 2021年10月 | 觸發FTS解體 | 2023年4月20日 | 約39公里 | 德州博卡奇卡 | 於發射階段觸發飛行終止系統並摧毀，SpaceX判定此次測試為成功 |
| 星艦-25/Ship-25 | 2022年2月 | 觸發FTS解體 | 2023年11月18日 | 約148公里 | 德州博卡奇卡 | 於入軌推進最後階段觸發飛行終止系統並摧毀，SpaceX判定此次測試為成功 |
| 星艦-26/Ship-26 | 2022年5月 | 退役 | 2024年8月 | 從未飛行 | 德州博卡奇卡 | 完成第二次靜態點火後，於高倉2中拆除了猛禽引擎，現放置在火箭花園中[110] |
| 星艦-27/Ship-27 | 2022年6月 | 損壞並拆除 | 2023年7月20日 | 從未飛行 | 德州博卡奇卡 | 完成組裝後存放，存放期間罐體發生內爆而拆解報廢 |
| 星艦-28/Ship-28 | 2022年7月 | 計劃外解體 | 2024年3月14日 | 約234公里 | 德州博卡奇卡 | 重返大氣層時失聯並摧毀，SpaceX判定此次測試為成功 |
| 星艦-29/Ship-29 | 2022年7月 | 濺落並沉沒 | 2024年6月6日 | 約213公里 | 德州博卡奇卡 | 執行翻轉機動後成功進行着陸點火併按計劃沉沒於印度洋中，SpaceX判定此次測試為成功 |
| 星艦-30/Ship-30 | 2022年9月 | 濺落並沉沒 | 2024年10月13日 | 約212公里 | 德州博卡奇卡 | 執行翻轉機動後成功進行着陸點火併按計劃於預定位置沉沒於印度洋中 |
| 星艦-31/Ship-31 | 2023年7月 | 濺落並沉沒 | 2024年11月19日 | 約190公里 | 德州博卡奇卡 | 最後一架進行軌道試飛的一代星艦，根據IFT5的數據移除了部分側面隔熱瓦，並以大攻角進入大氣層，成功進行着陸點火，現已沉沒 |
| 星艦-32/Ship-32 | 2023年7月 | 等待測試 | 不適用 | 預備 （軌道飛行） |
德州博卡奇卡 | 最後一架第一代星艦，現停放於停泊區 |
* 軌道飛行測試機（第二代）
有關已退役或摧毀的測試儲罐TT1、TT2、LOX HTT、最大動壓測試鼻錐、SN7、SN7.1、SN7.2、GSE4及星艦MK1、MK2、MK4、SN1-6、SN8-11、SN12-14、SN15、SN16、SN17-19、S20-S29的建造及測試記錄，及現役的S30-S34請參閲SpaceX星艦研發歷史
有關S24軌道試飛任務請參見SpaceX星艦軌道試飛任務。
有關S25軌道試飛任務請參見SpaceX第二次星艦軌道試飛任務
有關S28軌道試飛任務請參見SpaceX第三次星艦軌道試飛任務
有關S29軌道試飛任務請參見SpaceX第四次星艦軌道試飛任務
有關S30軌道試飛任務請參見SpaceX第五次星艦軌道試飛任務
有關星艦飛行記錄請參閲星艦任務列表。
更詳細及已退役或摧毀或報廢超級重型推進器測試記錄請見SpaceX星艦研發歷史
"BN"是 Booster Number（推進器序號）的縮寫；現僅用於地面測試儲罐。 "B"是 Booster （推進器-）的縮寫；現用於軌道飛行機及地面測試儲罐
* 地面測試機
| 原型 | 建造開始時間 | 現狀 | 退役/廢棄/被摧毀時間 | 最高試飛高度 | 建造地點 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| BN1 | 2020年9月 | 退役拆解 | 2021年4月13日
|
從未飛行 | 德州博卡奇卡 | 試製全尺寸模型機。已退役，高倉中拆解。 |
| BN2 | 2021年1月 | 2021年6月24日
|
壓力測試儲罐。完成兩次壓力測試後改裝為儲水罐，但於2023年6月被拆除。 | |||
| B2.1 | 2021年10月 | 2021年10月
|
測試儲罐；完成一次負重模擬測試後退役拆解。 | |||
| BN3 | 2021年3月 | 2021年8月14日
|
地面測試機。完成測試後退役；測試台A上拆除。 | |||
| BN6 | 2021年3月 | 報廢 | 2023年5月15日
|
測試儲罐。在裝滿水的狀態下進行飛行中止系統測試並摧毀 | ||
| B7.1 | 2022年3月22日 | 退役 | 不適用 | 最大動壓測試儲罐。測試7次低溫加壓測試後退役。 | ||
| B14.1 | 不適用 | 退役 | 不適用 | 測試儲罐。曾置於軌道發射台上和筷子進行夾取測試[114]，目前運返高倉。[115] | ||
| EDOME | 2022年5月（估計） | 報廢 | 2022年9月30日
|
穹頂結構測試儲罐。轉移至"Massey's Test Site"；低溫測試中計劃性摧毀。 |
* 軌道飛行測試機
| 原型 | 建造開始時間 | 現狀 | 退役/廢棄/被摧毀時間 | 最高試飛高度 | 建造地點 | 備註 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| B4 | 2021年5月 | 退役拆解 | 2022年6月30日
|
不適用 | 德州博卡奇卡 | 原首架軌道推進器。停放超過一年半後於2024年3月22日拆解 |
| B5 | 2021年7月 | 2021年12月8日
|
原第二架軌道推進器。完工後退役，現已報廢拆解。 | |||
| B6 | 2021年8月 | 停止建造 | 2021年12月9日
|
原第三架軌道推進器。停止建造後運往展示區，重心轉向改良版推進器。 | ||
| B7 | 2021年10月 | 觸發FTS解體 | 2023年4月20日
|
海拔39公里 | 首架軌道推進器；成功發射；因發動機向量液壓系統失效導致姿態失控，最終在發射後4分鐘終止任務並於空中解體。 | |
| B8 | 2021年9月 | 退役拆解 | 2023年1月19日
|
不適用 | 組裝完成後因迭代而退役；現已報廢拆解。 | |
| B9 | 2021年10月 | 計劃外解體 | 2023年11月18日
|
海拔90公里 | 第二架軌道推進器。順利進行分級，於反推期間發生異常，最終終止任務並於空中解體 | |
| B10 | 2022年7月 | 計劃外解體 | 2024年3月14日
|
海拔106公里 | 第三架軌道推進器。順利進行分級及反推，於降落時大部分發動機未能啓動並失控高速濺落海面 | |
| B11 | 2023年3月 | 濺落並沉沒 | 2024年6月6日
|
海拔109公里 | 第四架軌道推進器。降落時成功啟動大部分引擎進行着陸點火，懸停數秒後濺落，按計劃沉沒於墨西哥灣。目前B11的部分殘骸已被打撈 | |
| B12 | 2023年5月 | 退役 | 2024年10月28日 | 海拔96公里 | 第五架軌道推進器，降落時啟動所有引擎，完成了機械臂捕捉測試，隨後被運往巨倉進行了檢查。現被放置在火箭花園[116] | |
| B13 | 2023年8月 | 濺落並沉沒 | 2024年11月19日 | 海拔97公里 | 在第六次飛行測試完成分級和反推，但因與發射塔失去聯繫而選擇在博卡奇卡海岸附近海洋中進行軟着陸，現已沉沒 | |
| B14 | 2024年2月 | 組裝完成 | 不適用 | 軌道級飛行測試 | 第八架軌道推進器，1號巨倉內組裝完成，準備飛行第七次飛行測試。 | |
| B15 | 2024年7月 | 組裝中 | 不適用 | 軌道級飛行測試 | 組裝中，着陸儲罐添加了數個小儲罐作為補丁[117] | |
| B16 | 約2024年10月 | 組裝中 | 不適用 | 軌道級飛行測試 | 組裝中，在星工廠附近發現了其部件[118] |
爲了配合星艦及超重型推進器的降落，SpaceX曾嘗試改建兩個鑽油台為可移動發射及降落海上平臺，並分別命名為火星兩個衛星的名稱福波斯（Phobos）及得摩斯（Deimos），但爲了集中於研究星艦的飛行性能及鑽油台改裝未如理想，目前兩個鑽油台已被SpaceX售出。
| 飛行次序 | 發射時間（UTC） | 軌道 | 原型序號 | 現狀 | 發射地點 | 預定降落地點 | 試飛時長 | 結果 | 任務目標達成度 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2023年4月20日13:33 | 原定為跨大氣層軌道，但未能成功進入軌道 | S24 | 徹底損毀 | 德州博卡奇卡 | 考艾島西北面海域 | 240秒 | 超級重型推進器不正常滾轉而觸發飛行終止系統[119] | 失敗 |
| 原計劃為星艦與一級分離後，將進行383秒入軌推進，越過佛羅里達海峽進入預定軌道後，於夏威夷附近進行水上硬着陸 | |||||||||
| B7 | 徹底損毀 | 德州博卡奇卡 | 墨西哥灣 | 240秒 | 因推進器失控而觸發飛行終止系統 | 部分成功 | |||
| 原計劃為發射後172秒與星艦分離，隨後反向推進55秒，並於發射後約8分鐘於發射場對出海域進行水上軟着陸 | |||||||||
| 2 | 2023年11月18日13:02 | 原定為跨大氣層軌道，但未能成功進入軌道 | S25 | 徹底損毀 | 德州博卡奇卡 | 考艾島西北面海域 | 486秒 | 排放液氧時引發後艙段起火並中斷通訊，觸發AFTS並於太空解體 | 部分成功 |
| 原計劃星艦與一級熱分離後，進行316秒入軌推進，越過佛羅里達海峽進入預定軌道後，於夏威夷附近進行水上硬着陸 | |||||||||
| B9 | 徹底損毀 | 德州博卡奇卡 | 墨西哥灣 | 201秒 | 液氧過濾器堵塞導致一具發動機失壓而爆炸，觸發AFTS並於空中解體 | 部分成功 | |||
| 原計劃於發射後約170秒與星艦分離，隨後反向推進54秒，並於發射後約7分鐘於發射場對出海域進行水上軟着陸 | |||||||||
| 3 | 2024年3月14日13:25 | 跨大氣層軌道 | S28 | 徹底損毀 | 德州博卡奇卡 | 印度洋 | 約49分鐘 | 重返大氣層時失聯並摧毀 | 大部分成功 |
| 原計劃為星艦與一級分離後，將進行351秒入軌推進，越過佛羅里達海峽進入預定軌道後，進行多項測試後啟動一具發動機進行反推進入大氣層，於印度洋進行水上硬着陸 | |||||||||
| B10 | 徹底損毀 | 德州博卡奇卡 | 墨西哥灣 | 420秒 | 降落時失控並於海拔462米觸發AFTS解體 | 大部分成功 | |||
| 原計劃於發射後約170秒與星艦分離，隨後反向推進54秒，並於發射後約7分鐘於發射場對出海域進行水上軟着陸 | |||||||||
| 4 | 2024年6月6日12:50 | 跨大氣層軌道 | S29 | 水上降落後按計劃沉沒 | 德州博卡奇卡 | 印度洋 | 約1小時6分鐘 | 成功完成水上軟着陸 | 成功 |
| 計劃為星艦與一級分離後，將進行338秒入軌推進，越過佛羅里達海峽進入預定軌道，隨後再入大氣層並於印度洋上空轉身着陸並進行水上軟着陸。在軌期間星艦將不會進行任何額外測試，包括發動機在軌點火測試。[120] | |||||||||
| B11 | 水上降落後按計劃沉沒 | 德州博卡奇卡 | 墨西哥灣 | 7分鐘31秒 | 成功完成水上軟着陸 | 成功 | |||
| 計劃於發射後165秒與星艦分離後反向推進63秒，熱分級環隨即分離，並於發射後約7分鐘於發射場對出海域進行水上軟着陸，模擬發射臺空中捕捉。 | |||||||||
| 5 | 10月13日12:25 | 跨大氣層軌道 | S30 | 水上降落後按計劃沉沒 | 德州博卡奇卡 | 印度洋 | 約1小時6分鐘 | 成功完成水上軟着陸 | 成功 |
| 星艦與一級分離後，將進行346秒入軌推進，越過佛羅里達海峽進入預定軌道，隨後再入大氣層並於印度洋上空轉身並完成水上軟着陸。 | |||||||||
| B12 | 成功回收 | 德州博卡奇卡 | 發射塔A | 6分鐘55秒 | 發射塔成功捕捉 | 成功 | |||
| 發射後161秒與星艦分離後反向推進53秒，熱分級環隨即分離，並於發射後約7分鐘於發射場完成捕捉塔空中捕捉； | |||||||||
| 6[121] | 2024年11月19日22:00 | 跨大氣層軌道 | S31 | 濺落後沉沒 | 德州博卡奇卡 | 印度洋 | 1小時5分鐘39秒 | 成功完成水上軟着陸 | 成功 |
| 成功進入預定軌道，進行在軌發動機點火測試，以高攻角重返大氣層，並於印度洋上空轉身並完成水上軟着陸。 | |||||||||
| B13 | 濺落後沉沒 | 德州博卡奇卡 | 博卡奇卡海岸 | 6分鐘57秒 | 成功完成水上軟着陸 | 成功 | |||
| 發射後與星艦分離後反向推進，熱分級環隨即分離，但因系統自檢未通過，選擇距離岸邊較近的海上濺落 | |||||||||
| 7 | 預計2025年 | 預計為跨大氣層軌道 | S33 | 地面測試中 | 德州博卡奇卡 | 有待公佈 | 有待發射 | 有待發射 | 有待發射 |
| 第二代星艦首飛 | |||||||||
| B14 | 地面測試中 | 德州博卡奇卡 | 發射塔A / 墨西哥灣 | 有待發射 | 有待發射 | 有待發射 | |||
| 預計與IFT-6相近 | |||||||||
S20和B4原定為一組進行入軌並再入測試的星艦。為確保在重返地球時即使S20解體，碎片也不會墜落在陸地上，所以S20會在太平洋上進入大氣層。S20及B4也會使用海上軟着陸，以測試降落能力及保障公衆安全。
2022年3月22日，馬斯克確定BS420將不會進行第一亞軌道飛行測試，改由可安裝二代猛禽發動機的星艦執行。[122]
S24和B7為第一組計劃進入跨大氣層軌道並進行再入測試的星艦。S24計劃進入跨大氣層軌道，再重新進入大氣層，進行水上硬着陸。B7則會於墨西哥灣進行海上軟着陸。
BS724於2023年4月20日早上發射升空，但最終於爬升至39公里後啟動飛行中止系統，並於發射後240秒於空中解體。
此次測試用於驗證星艦及超級重型推進器的設計，以及測試星艦重返大氣層時承受極高溫等離子的能力，並在測試中取得大量有用數據，用於修改及改良後續原型艦。
詳情請參見SpaceX星艦軌道試飛任務。
S25和B9為第二組計劃進入跨大氣層軌道並進行再入測試的星艦。S25計劃進入跨大氣層軌道，再重新進入大氣層，進行水上硬着陸。B9則會於墨西哥灣進行海上軟着陸。
BS925於2023年11月18日早上發射升空，B9上33具猛禽發動機全部正常運作並達到目標高度，與S25進行熱分級，但B9在反推期間因有液氧供應異常並導致其中一具發動機發生不可逆爆炸，導致觸發飛行終止系統於約空中解體，S25則繼續進行入軌推進，排出多餘的液氧時洩漏導致火災，毀壞了星艦上的飛行電腦及通訊系統導致引擎被提前命令關閉，最終飛行終止系統（FTS）啟動導致星艦於約150公里高空解體[123]。
此次測試用於驗證發射場設施升級、超級重型推進器及星艦大量升級、採用電力驅動向量的猛禽發動機，以及測試星艦重返大氣層時承受極高溫等離子的能力，並在測試中取得大量有用數據，用於修改及改良後續原型艦。
詳情請參閲SpaceX第二次星艦軌道試飛任務。
S28和B10為第三組進入跨大氣層軌道並進行再入測試的星艦。S28成功進入跨大氣層軌道（TAO）並成功完成在軌低溫燃料於艦內兩燃料箱間轉移及載荷艙艙門測試，但原定的在軌發動機重啟測試因S28滾動率過高而取消，隨即重新進入大氣層，但期間滾動率依然過高而失去控制，最終失聯並摧毀，因此無法於印度洋進行海上硬着陸。B10則在降落時大部分發動機未能啟動而於墨西哥灣高速濺落摧毀。
此次飛行預計將測試星艦在軌加油能力[124]，將低溫燃料於艦內兩燃料箱間轉移，以驗證在軌加油的可行性、在軌測試載荷艙艙門。
詳情請參閲SpaceX第三次星艦軌道試飛任務。
S29和B11為第四組進入跨大氣層軌道並進行再入測試的星艦。是次測試將改進IFT-3時超重型推進器B10最終階段所遭遇的過濾系統問題引致的發動機點火困難，以及星艦S28於再入大氣層（re-entry）時因姿態控制系統堵塞的姿態調整困難，以及隔熱罩（TPS-Thermal Protect System）脫落問題。此外還可能採用虛擬塔（Virtual Tower）預定GPS座標以驗證回收時的精準度。此次測試星艦上級將會進行海上軟着陸，為原型艦SN15後首次，同時超級重型推進器的熱分級環亦會在反推後分離，以減輕推進器重量。
詳情請參閱SpaceX第四次星艦軌道試飛任務。
S30和B12為第五組進入跨大氣層軌道並進行再入測試的星艦。是次測試將改進IFT-4時星艦S30於再入大氣層（re-entry）時隔熱罩（TPS-Thermal Protect System）過脆而碎裂，影響隔熱效果的問題，以及前襟翼（Forward Flaps）鉸鏈縫隙問題。此次測試星艦上級將會進行海上軟着陸。而超級重型推進器則會使用發射塔機械臂進行空中回收，以驗證推進器快速回收重用。
詳情請參閱SpaceX第五次星艦軌道試飛任務。
全箭的測試始於子系統級，與大多數運載火箭一樣，採用火箭引擎部件測試，然後在地面測試設施中測試完整的火箭引擎。猛禽引擎的部件級測試於2014年5月開始[125]，2016年9月首次進行全引擎測試。[126]。現時超級重型推進器及星艦均使用第二代猛禽發動機。
猛禽發動機有3種類型，分別是
- 猛禽海平面發動機（RC）
- 超級重型推進器專用猛禽發動機（RB），
- 猛禽真空發動機（RVac），
| 此條目需要更新。 (2024年10月29日) |
星艦預計將代替大部分的獵鷹9號、獵鷹重型運載火箭以及龍飛船任務。[127][5]
星艦計劃適用於以下任務：[127]
| 時間(UTC) | 發射場 | 任務名稱 | 星艦類型 | 載荷 | 目標軌道 | 任務顧客 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 2025年 | SpaceX Starbase | HLS推進劑轉移演示 | 原型艦(被動方) 原型艦(主動方) |
不適用 | LEO | 美國太空總署 SpaceX |
| 2026年第二季度 | KSC, LC-39A |
Astrolab 任務一 | 人類登陸系統 (HLS) | FLEX (Flexible Logistics and Exploration) | 月球表面 | Astrolab |
| 2025年底至2026年 (載人登月演示前) | KSC, LC-39A |
不載人登月演示 | 人類登陸系統 (HLS) | 不適用 | 月球表面 | 美國太空總署 SpaceX |
| 2026年第三季度 | KSC, LC-39A |
載人登月演示 | 人類登陸系統 (HLS) | 不適用 | 月球表面 | 美國太空總署 SpaceX |
| 2027年 | KSC, LC-39A |
Superbird-9 | 貨運星艦 | Superbird-9 | GEO | 完美天空JSAT控股 |
| 2028年 | KSC, LC-39A |
可持續載人登月演示 | 第二代人類登陸系統 (HLS) | 不適用 | 月球表面 | 美國太空總署 SpaceX |
| 2028年 | KSC, LC-39A |
Starlab太空站 | 貨運星艦 | Starlab太空站 | LEO | Starlab Space |
|
星艦飛行器的設計被批評不能充分保護太空人免受火星飛行任務中的電離輻射的傷害；[131][132][133][134]馬斯克表示，他認為前往火星的時間很短，不會導致罹患癌症的風險增加，他說：「這沒什麼大不了的。」 [131][135][136]據估計，由多次執行火星任務導致的終身罹癌風險約為增加5％，而這可以通過簡單的屏蔽措施將其大大降低。[137]
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