Starship é um veículo de lançamento superpesado de dois estágios, projetado para ser inteiramente reutilizável, em desenvolvimento pela empresa aeroespacial norte-americana SpaceX. Construído e lançado em Starbase, no Texas, foi concebido para suceder os foguetes Falcon 9 e Falcon Heavy da empresa e faz parte de seu programa de desenvolvimento de sistemas de lançamento reutilizáveis. Se concluído como projetado, será o primeiro foguete orbital inteiramente reutilizável e terá a maior capacidade de carga útil entre os veículos de lançamento construídos até então. Em 28 de setembro de 2026, no décimo quarto voo, alcançou a órbita terrestre pela primeira vez e colocou 26 satélites Starlink V3 no espaço.
O veículo reúne o propulsor Super Heavy e a espaçonave Starship, equipados com motores Raptor que queimam metano líquido, principal componente do gás natural, e oxigênio líquido. O projeto prevê que os dois estágios retornem ao local de lançamento e pousem verticalmente na torre para possível reutilização. No espaço, o estágio superior Starship deverá operar como uma espaçonave independente, capaz de transportar tripulação e carga. Missões além da órbita terrestre baixa exigiriam voos de reabastecimento em órbita. Ao fim da missão, a Starship reentra na atmosfera protegida por placas de escudo térmico semelhantes às do ônibus espacial. A SpaceX pretende reduzir os custos dos lançamentos com a reutilização e a produção em massa dos dois estágios.
A SpaceX anunciou inicialmente a intenção de usar a Starship em missões tripuladas a Marte, mas reviu o plano para dar prioridade ao retorno de seres humanos à Lua. A empresa também propôs missões para lançar grandes satélites, módulos de estações espaciais e telescópios espaciais. Uma versão tripulada, o Starship Human Landing System, está em desenvolvimento sob contrato com a NASA para o programa Artemis. Um teste de acoplamento está previsto para a Artemis III, programada para 2027, e um pouso tripulado na Lua, para 2028.
A SpaceX começou a estudar conceitos de um veículo de lançamento superpesado reutilizável já em 2005. O nome Starship e o projeto que deu origem ao veículo foram apresentados em 2018. O desenvolvimento segue um processo iterativo e incremental, com muitos protótipos e voos de teste. O primeiro foguete Starship completo foi lançado em 20 de abril de 2023 e explodiu quatro minutos após a decolagem. O programa não cumpriu muitas das metas de seu cronograma otimista e enfrentou dificuldades, como a perda dos quatro primeiros estágios superiores Block 2 em 2025.
Com os estágios unidos e os tanques cheios, a Starship tem massa aproximada de 5.300 t, diâmetro de 9 m e altura de 121,3 m. O foguete foi projetado para ser inteiramente reutilizável e reduzir os custos de lançamento. É composto pelo propulsor Super Heavy e pelo estágio superior Starship, equipados com motores Raptor para o nível do mar, ou RSL, e Raptor Vacuum, ou RVac.
A estrutura dos dois estágios é feita de aço inoxidável, com cilindros empilhados e soldados. Cada cilindro tem 1,83 m de altura e 3,97 mm de espessura.
Uma antepara comum, em forma de cúpula, separa os tanques de metano e oxigênio da espaçonave. A SpaceX anunciou que o "projeto reutilizável básico" da Starship teria capacidade para transportar de 100 a 150 t à órbita terrestre baixa e 27 t à órbita de transferência geoestacionária. O compartimento de carga tem volume de 614 m³.
O Super Heavy tinha 71 m de altura nas versões Block 1 e Block 2, já retiradas de uso. A versão Block 3 tem 72,3 m. Seu diâmetro é de 9 m, e sua estrutura é dividida, de baixo para cima, entre os motores, o tanque de oxigênio líquido, o tanque de metano líquido e a seção interestágios.
Os dois tanques de propelentes criogênicos do Super Heavy são separados por uma antepara comum, solução semelhante à dos estágios S-II (estágio de foguete) e S-IVB do Saturno V. Após o segundo voo de teste da Starship, essa antepara passou a ter uma forma mais elíptica, o que alterou ligeiramente a capacidade dos dois tanques. Cada tanque tem cerca de 74 longarinas presas às paredes internas para reforçar a estrutura. Juntos, comportam 3.400 t de propelentes, divididas entre 2.700 t de oxigênio líquido e 700 t de metano líquido. O combustível desce por um único tubo até os coletores de distribuição dos motores. No Block 3, esse sistema recebeu um tubo de transferência muito maior entre o tanque de metano e os motores. O Block 1 tem uma conexão de desconexão rápida no propulsor e outras nos motores externos. O Block 3 tem duas conexões, uma para abastecer oxigênio líquido e outra para metano líquido.
O tanque de oxigênio termina na peça central de sustentação dos motores. Os vinte motores externos são montados em um aro preso ao primeiro anel de aço, enquanto os treze internos ficam nessa peça, integrada à antepara inferior. Grandes estruturas de aço reforçam a parte de baixo da antepara para sustentar os treze motores internos e conduzir metano e oxigênio até eles. A partir do Booster 10, essa região recebeu grandes filtros. Durante a queima de pouso, um tanque auxiliar fornece oxigênio líquido aos treze motores internos. No Booster 15, pelo menos nove tanques adicionais foram conectados a esse tanque, aumentando a capacidade disponível para o pouso. Esses tanques talvez já estivessem presentes nos Boosters 12, 13 e 14, mas isso não havia sido confirmado até fevereiro de 2025. O Booster 5 foi o único propulsor de 29 motores a receber um tanque auxiliar, montado na lateral do tanque de oxigênio, em vez de integrado à peça de sustentação dos motores.
O funil de metano fica parcialmente dentro do tanque auxiliar, com o reservatório coletor de metano logo abaixo. A partir do Booster 7, quatro carenagens longitudinais na parte externa do tanque de oxigênio geram sustentação aerodinâmica na descida. Elas também abrigam baterias, vasos de pressão revestidos de material compósito, ou COPVs, para dar partida às turbobombas, e tanques de CO2 para o combate a incêndios. Nos veículos com unidades de potência hidráulica, ou HPUs, os COPVs usados na ignição dos motores, as baterias e as antenas de comunicação ficavam sob a cobertura dessas unidades.
O Super Heavy usa 33 motores Raptor, que no Block 1 ficam em um compartimento de proteção próprio. Para o primeiro voo da Starship em 2026, a SpaceX substituiu os motores Raptor 2 pelos Raptor 3. O compartimento é montado junto com os motores, de modo que os propulsores ficam cerca de três metros mais baixos antes da instalação. Os vinte motores externos formam um círculo e são fixos. Para reduzir a massa, os Raptor 2 externos recebem a partida de equipamentos de apoio em solo na mesa de lançamento e não podem ser religados. Os vinte Raptor 3 externos podem ser religados, capacidade compartilhada por todos os motores dessa versão. Os treze Raptor 2 internos têm atuadores para orientar o empuxo e são religados nas queimas de retorno e pouso. Com o Raptor 3, todos os motores são religados na queima de retorno. Após o primeiro voo de teste, o sistema hidráulico de orientação dos motores foi substituído por um elétrico, dispensando as HPUs. O estágio superior recebeu essa mudança após o segundo voo. Nas queimas de subida e retorno, os motores consomem propelentes dos tanques principais. Na queima de pouso, o oxigênio líquido vem de um tanque auxiliar. Após o primeiro voo, também foram aperfeiçoados o isolamento entre os motores, que limita os danos em caso de falha, e o sistema de combate a incêndios. Na parte traseira há dezoito saídas de ventilação visíveis pelo lado de fora, possivelmente conectadas aos vinte motores externos. Os motores centrais ventilam diretamente abaixo da plataforma de lançamento.
O motor Raptor usa um ciclo de combustão em estágios de fluxo completo, com turbobombas alimentadas por gases ricos em oxigênio e em metano. Antes de 2014, apenas dois projetos de motores com esse ciclo haviam chegado aos testes, o soviético RD-270, da década de 1960, e o Integrated Powerhead Demonstrator da Aerojet Rocketdyne, de meados da década de 2000. Para melhorar o desempenho, os motores queimam propelentes sub-resfriados, mantidos abaixo de seus pontos de ebulição para aumentar a densidade e a vazão mássica.