NASA 與 SpaceX 新一代火箭競爭，太空發射系統和星艦有何差別？
為了重新登上月球、甚至去往更遠的星球，NASA 與 SpaceX 正在競相開發新型重型火箭與載人太空船，分別為太空發射系統（SLS）與星艦（Starship）。那麼，這兩種火箭有什麼不同、哪一個更強大？
▲ NASA 與 SpaceX 超重型火箭比較。
SpaceX 星艦
星艦前身稱為大獵鷹火箭（BFR），為 SpaceX 開發中的下一代兩節火箭發射載具，火箭全長 120 公尺，比總長 93 公尺的美國自由女神像還要巨大。第一級助推器是可重複使用的超重型（Super Heavy）運載火箭，高 70 公尺，第二級是也可重複使用的火箭兼太空飛行器星艦（Starship），高 50 公尺，並設計成可垂直起降著陸，也就是說太空人要從外太空回來時，會直接搭乘這艘星艦飛船著陸地球，這是和 NASA 太空發射系統太空船不同的地方之一。
不過，SpaceX 這艘太空飛船的名稱與整體火箭名稱撞名，都叫星艦。
星艦動力來源則為 SpaceX 自主研發生產的猛禽（Raptor）火箭發動機，採用液態甲烷與液氧作為推進劑，燃燒原理是將 2 種推進劑送入燃燒室內混合並點燃，火焰於高壓下產生熱氣，並透過發動機的噴嘴高速排出以產生推力；根據馬斯克在推特上的說法，最終完整版本星艦共將搭載 41 架猛禽發動機作為升空與著陸動力來源——超重型火箭安裝 35 架，星艦飛船安裝 6 架。
Starship Super Heavy with 35 Raptors
— Elon Musk (@elonmusk) July 21, 2019
發射時，第一級超重型火箭將產生高達 1,500 萬磅的驚人推力，這是 1960～1970 年代阿波羅登月計畫所使用農神 5 號（Saturn V）火箭推力的 2 倍，而農神 5 號是迄今為止人類發射過最強大的運載火箭。
而星艦原型機已如火如荼展開各種測試，比如日前 SN9 原型機進入高空測試，可惜在著陸時墜毀爆炸，走上和 SN8 原型機最終高空測試一樣的歷史。
NASA 太空發射系統
太空發射系統（Space Launch System，縮寫 SLS）則是從太空梭演變而來的運載火箭，全長約 100 公尺，是 NASA 至今設計過最強大的火箭，整體而言與農神 5 號火箭相近，第一節由一個主推進器與 2 個助推進器綑綁組成，發射時推力達 820 萬磅，比農神 5 號高 5%，可以一舉衝上近地軌道（應該離地至少 300 公里）。
在 SLS 火箭主推進器中，帶有超過 330 萬公升的液態氫與液態氧，由 4 台 RS-25 發動機提供動力，與 SpaceX 猛禽發動機的最大差別在於燃料是液態氫而不是液態甲烷。
SLS 的有效載荷（獵戶座飛船/多功能人員酬載艙）則附著在主推進器上方，裝備單個 RL-10 比 RS-25 還要小的發動機提供動力。獵戶座飛船新設計了較大的丙烯酸觀景窗，可以容納 6 名太空人，和星艦飛船最大的不同之處在於，獵戶座飛船沒有機翼和尾翼，因此重新進入地球大氣層後是透過打開降落傘緩慢飄回海上或沙漠，然後等 NASA 來接人，好處是這種設計不需要複雜的氣動外形和防熱系統。
▲ SLS 火箭結構細部分解。（Source：NASA）
由於 SLS 火箭許多技術都是取材過去任務設備，儘管沒有 SpaceX 創新，但能大幅減少研發時間——雖然今年 1 月中，SLS 火箭未能通過備受矚目的關鍵引擎熱火測試。但零件並未發生重大損壞，因此 NASA 表示暫無更改設計的考慮。
▲ 各火箭大小與外觀比較。（Source：Thorenn, CC BY-SA 4.0, via Wikimedia Commons）