马斯克在访谈中坦言，SpaceX 最初确实将碳纤维复合材料定为星舰的主要结构材料。碳纤维以其极高的比强度和比模量，在全球航空航天工业中占据核心地位。然而，随着星舰项目规模的不断扩大和对可重复使用性要求的提升，碳纤维方案在实际应用中遭遇了三大严峻挑战，使得马斯克不得不重新审视其可行性 ：
1.极端的高昂成本：制造星舰所需的特种级碳纤维，其原材料成本远超预期，据马斯克透露，其价格约为不锈钢的 50 倍。这对于旨在实现大规模、低成本太空运输的星舰项目而言，是难以承受的经济负担。
2.复杂的制造工艺：星舰直径达 9 米，如此大规模的碳纤维结构件在制造过程中极易产生褶皱和缺陷。为了确保结构完整性，碳纤维部件需要进行高温高压固化。这意味着需要建造全球最大规模的高压釜，或者采用耗时漫长的室温固化工艺，这无疑会极大拖慢生产进度。
3.材料韧性不足：相较于金属材料，碳纤维复合材料的韧性（Toughness）较低，即在受到冲击或应力时，更容易发生脆性断裂而非塑性变形。马斯克指出，碳纤维倾向于“粉碎性破坏”，而钢材则能“拉伸和弯曲”，这在航天器面临复杂应力环境时，是重要的安全考量。
马斯克反思道：“我们当时甚至连一小段没有褶皱的碳纤维筒段都很难制造出来。碳纤维听起来很酷，但如果它阻碍了我们前往火星的速度，那它就是错误的。”
SpaceX 最终选择 300 系列不锈钢（特别是经过形变强化处理的 301 不锈钢），并非偶然。马斯克揭示了一个关键的物理特性：在深冷（Cryogenic）环境下，不锈钢的性能会发生显著的提升。
•低温强度提升：尽管在室温下，不锈钢的强度和比重均不如碳纤维，但星舰的推进剂——液氧（-183℃）和液态甲烷（-161℃）均为深冷液体。这意味着星舰的绝大部分结构在飞行过程中都将处于极低温环境。
•比强度媲美碳纤维：在深冷温度下，经过加工硬化的 300 系列不锈钢，其比强度（强度/密度）能够提升到与碳纤维复合材料相当的水平 。这一发现彻底改变了传统观念中不锈钢“笨重”的形象。
此外，不锈钢在制造和可维护性方面也展现出巨大优势。马斯克提到，猎鹰 9 号（Falcon 9）的主结构采用铝锂合金，虽然比强度高，但其焊接工艺（摩擦搅拌焊）极为复杂，且难以在户外进行。而不锈钢则截然不同：“你甚至可以一边抽着雪茄，一边在户外焊接不锈钢。它极其坚韧，修改和附件焊接都非常容易。”
不锈钢方案的另一个核心优势体现在其对星舰再入大气层时热防护系统（TPS）的革命性影响。
•卓越的耐高温性：不锈钢的熔点高达 1400-1500℃，远高于铝合金（约 660℃）和碳纤维复合材料的树脂基体（约 200℃）。这意味着不锈钢结构本身就能承受更高的再入温度。
•热盾系统大幅减重：传统的碳纤维结构在再入时，由于树脂基体不耐高温，必须覆盖厚重的隔热瓦。而不锈钢因其优异的耐热性，可以大幅削减迎风面的隔热瓦厚度，甚至在背风面可以完全不加防护。这一改进显著降低了热防护系统的质量。
最终，马斯克得出了一个令人惊讶的结论：综合考虑深冷环境下材料性能的提升以及热防护系统的大幅减重，不锈钢星舰的最终总重量实际上比原计划的碳纤维方案还要轻。
访谈中，主持人提及许多人认为碳纤维代表着先进技术。马斯克对此回应道：“这是一种保守主义。碳纤维听起来确实很酷，但如果它阻碍了你前往火星的速度，那它就是错误的。”
他坦承：“回过头看，我们从一开始就应该用不锈钢。不选它是一个愚蠢的错误。”
对于 SpaceX 而言，星舰不仅仅是一个航天器，它更是一个旨在实现大规模、高频率太空运输的系统。不锈钢所带来的低成本、高制造效率以及在极端环境下的物理优势，使其成为实现“多行星文明”愿景的唯一可行路径。
从碳纤维的“精密陷阱”到不锈钢的“重剑无锋”，SpaceX 在星舰材料选择上的转变，再次印证了其秉持的第一性原理思维。在顶尖工程领域，最先进的技术并非一定是最复杂的，而是最符合物理规律、最能有效解决核心矛盾的方案。
对于国内碳纤维行业的从业者而言，星舰的案例并非否定碳纤维的价值，而是提供了一个宝贵的视角：材料的应用选择必须服从于系统目标的全局最优解，并在成本、制造效率、极端环境适应性等多个维度进行综合权衡。
