SpaceX已经展示了其登陆星舰的能力，但该公司仍需要将原型火箭送入太空并使它在重返太空中幸存下来。这是SpaceX设想其未来系统的首次轨道测试的方法，以及可能出问题的地方。
随着SN15原型机于5月5日成功垂直着陆，SpaceX现在正展望下一个测试里程碑：太空本身。5月13日，该公司提交了申请美国联邦通信委员会通信许可支持下从Boca Chica的，得克萨斯州SpaceX的测试设备发射的“轨道试验示范”和星舰车辆的“恢复试验”。
随附的附件中列出了更多详细信息。对于首次轨道测试，将星际飞船的上层堆叠在超级重型助推器上（SpaceX已经多次发射了第一级，并一次没有爆炸就着陆，但超级重型仍在研发中）。备案文件显示，在组合式星舰发射系统的测试过程中，SpaceX将“收集尽可能多的数据”，以“更好地了解飞行器在飞行状态中的经历，这种飞行状态很难准确地进行预测或复制。” 反过来，这些数据将为系统提供可能的改进，并在后续仿真过程中提供更好的模型。
飞行大约169秒后，超级重型助推器将关闭，但该助推器将执行“部分返回”并降落在离海岸约20英里（32公里）的墨西哥湾，而不是返回Boca Chica。降落的性质没有指定，但可能会涉及到海洋的飞溅。
至于上层，它的引擎将在分离后五秒钟点燃，并继续保持轨迹，使其在佛罗里达海峡上空飞行。根据SpaceX提交的文件，该飞行器最终将进入轨道，然后在距夏威夷考艾岛西北海岸约62英里（100公里）的位置进行“有动力，有目标的着陆”。高层将完成不到一个完整的地球轨道，并执行“软着陆”。整个过程应持续不超过90分钟。
当被问及提供有关此次水着陆的更多细节时，马斯克说，SpaceX需要“确保（火箭）不会因重返而破裂，因此不会在太平洋上作轨道运动，”他在推特上写道。确实，这是公司最需要关注的测试部分：确保在大气再进入期间，巨大的上部不会掉落。
为此，SpaceX正在开发一种“热保护系统”或隔热罩，该系统将在重返过程中保护火箭的腹部。来自2019年的视频显示六角形瓷砖正在接受测试，其中这些瓷砖暴露于高达1,650度开氏温度（2,500华氏度）的温度下。早在今年3月，照片显示了一系列附着在星际飞船原型机表面的六角形瓷砖。 如果Starship上层级在就职轨道测试中因重返而破裂，那将是一次挫折，要求公司做出相应的调整。
在向FCC申请中，SpaceX要求获得6月20日生效的许可证，但这些测试将取决于美国联邦航空管理局商业太空运输办公室的许可证。
“该许可将取决于Boca Chica对飞船/超级重型火箭发射场进行的持续环境评估的状态，该评估超出了SpaceX计划将其场地用于Falcon 9和Falcon Heavy时所准备的原始环境影响声明的范围。载具”，据SpaceNews称。
该过程仍在进行中，但是评估结果可能需要SpaceX提交更全面的环境影响声明。无论如何，该公司正在采取前进所需的步骤。在NASA决定将该系统集成到Artemis项目中之后，星舰项目变得更加重要，该项目到2024年可以看到一个男人和女人在月球上行走。