Starship Block 1

Le Bloc 1 fut la première configuration complète du système Starship à avoir volé : propulseur Super Heavy et vaisseau Starship intégrés au-dessus de la tour de lancement de Starbase, à Boca Chica (Texas). Il reprenait les enseignements de la série de prototypes de vaisseau isolé qui avaient effectué des sauts à basse altitude en 2020 et 2021, pour les transformer en un véhicule à deux étages de neuf mètres de diamètre, avec un propulseur de 71 m et une pile intégrée dépassant les 120 m de hauteur : la fusée la plus haute jamais lancée.

L'architecture inaugurée par cette version reste, pour l'essentiel, celle du véhicule actuel. Structure en acier inoxydable au lieu d'alliages légers ; trente-trois moteurs Raptor sur le propulseur et six sur le vaisseau — trois optimisés pour le niveau de la mer et trois à tuyère de vide — ; et ergols cryogéniques sous-refroidis, méthane liquide et oxygène liquide, dans des réservoirs séparés par une cloison commune, une solution structurelle apparentée à celle des étages S-II et S-IVB de la Saturn V. Les deux réservoirs du propulseur stockent ensemble 3 400 t d'ergols. Après le deuxième vol intégré, le dôme commun a été redessiné avec une forme plus elliptique, ce qui a légèrement modifié la capacité des deux réservoirs.

Le vaisseau du Bloc 1 contrôle la rentrée à l'aide de quatre ailerons : deux arrière, montés de part et d'autre du compartiment moteurs et du réservoir d'oxygène, et deux avant au-dessus de la soute, avec d'importants renforts au niveau du nez pour les soutenir. Dans cette version, les ailerons avant sont disposés à environ 180 degrés, exposés au flux, et cette position a provoqué des dommages thermiques visibles lors des quatrième, cinquième et sixième vols, avec une perte quasi totale lors du quatrième. La face au vent est protégée par un bouclier thermique en tuiles hexagonales noires à base de silice, fixées par des goupilles et séparées par de petits interstices qui absorbent la dilatation, capables de supporter des températures de 1 400 °C. Après le quatrième vol d'essai, SpaceX a ajouté sous les tuiles une couche ablative secondaire ; l'ensemble bouclier et couche ablative d'un vaisseau du Bloc 1 pèse 10,5 t.

La première fusée Starship complète a décollé le 20 avril 2023 et a explosé quatre minutes après le décollage. La séquence de vols du Bloc 1 s'est étalée sur 2023 et 2024 et a enchaîné des améliorations rapides d'un exemplaire à l'autre, selon la méthode incrémentale et très itérative avec laquelle SpaceX a développé l'ensemble du programme. Le jalon majeur de cette version est survenu lors du cinquième vol d'essai, lorsque, pour la première fois, le propulseur est revenu au point de départ et a été capturé en vol par les bras de la tour — le mécanisme familièrement appelé Mechazilla —, démontrant le mode de récupération sur lequel repose toute l'économie prévue du système.

Le Bloc 1 a été retiré après les cinquième et sixième vols, remplacé par le Bloc 2. Il n'a jamais volé de mission orbitale ni déployé de charge utile : sa mission était de valider l'allumage et le contrôle simultané de trente-trois moteurs, la séparation des étages, la rentrée du vaisseau et la capture du propulseur. Musk lui-même avait annoncé en avril 2024, lors d'une mise à jour du programme présentée à Starbase, deux nouvelles versions — Bloc 2 et Bloc 3 — destinées à corriger les lacunes que ces prototypes de préproduction avaient mises en évidence.