有史以来载人最多!“疯狂”马斯克和他的星舰飞船

卢洁萍
2019-09-30 17:02:19
“总有一天,星舰飞船会在火星着陆”。

特意挑在了9月28日这一天,SpaceX召开了其最新一代载人飞船项目“星舰飞船”原型机Mark1的新闻发布会。可载100人、推力7400吨、预计明年载人上轨道......马斯克的“移民火星计划”似乎正一步步走向有可能成真的现实。

“与其说这是一场新闻发布会,更不如说是一次粉丝见面会。”这次的见面会,马斯克更多是在回顾SpaceX的历史。

11年前的这一天,正是SpaceX第一次火箭发射成功的日子,也是在此之后,SpaceX绝处逢生——马斯克疯狂的“火星移民计划”也开始渐渐走入公众视野。

Starship:人类史上运载能力最强的飞船

北京时间9月29日9时许,在得克萨斯州博卡奇卡的SpaceX试验场,SpaceX首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)公布了其星舰飞船项目(Starship program)的最新设计和未来发展路线。

“我们想要的是一个在星际之中的未来,还是一个停留在地球上的未来?我选择第一个。”站在首个组装完成的星舰飞船(Starship)原型机Mark1前,马斯克如此开场,“置身于星空之中,是让我觉得正快乐地活着的事情之一。”

微信图片_20190930163818.jpg"星际飞船"设计图 来源:SpaceX官网

此次发布的“星舰飞船”是SpaceX的最新一代飞船,最终计划是用来将人类送上火星。

根据介绍,Mark1长50米,直径为9米,干重85吨,将由一个名为“超重鹰(Super Heavy)”长达68米的大型火箭助推到太空,随后,“超重鹰”将被强制降落在发射场附近的降落区或降落在海洋平台上。

据悉,“超重鹰”和Mark1具有强大的运载能力,其中Mark1上升到轨道的有效载荷为150吨,同时还可以被完全重复使用。

与此同时,星舰飞船还能够将100名机组人员运送到月球和火星表面--这将是有史以来能够载人最多的飞船。

在此次的媒体见面会中,马斯克宣布Mark1将在未来1至2个月后实现首飞,飞行高度约为20公里。

同时,另一架“星舰飞船”原型机Mark2也将执行高空试验飞行,Mark3则将会在大约一个月内开始建造。

Mark1、Mark3来自SpaceX位于德克萨斯州Boca Chica的发射场,而Mark2来则来自佛罗里达州,将在肯尼迪航天中心的39A发射。

最近两个星期,为了进行飞行试验,两个发射场都进行了改型。

而即将到来的试飞,对发动机猛禽(Raptor)来说也将是一次严苛的考验,它将为“星舰飞船”和“超重鹰”提供动力。

根据马斯克的说法,“超重鹰”将能够容纳多达37架猛禽发动机。每个猛禽可以提供200吨的推力,因此发射时的总推力将达到惊人的7400吨,其总推力将比人类历史上推力最大的火箭“土星5号”多两倍。而此前将“阿波罗”号载人飞船送上月球轨道的,正是“土星5号”系列火箭。

但是他又补充道:“我不确定会有这么多,发动机的数量可能会因任务而异,超重鹰的最低发动机数量可能约为24。”而此次Mk1则装配了6台猛禽:3台海平面发动机和3台真空发动机。

微信图片_20190930163824.jpg发动机“猛禽” 来源:SpaceX

在生产方面,马斯克表示,SpaceX的目标是在制造第一批“超重鹰”火箭之前,在佛罗里达州和德克萨斯州的每个工厂都建造两艘“星舰飞船”。

“目前猛禽的生产率是批量生产‘超重鹰’、‘星舰飞船’的最大障碍。”马斯克透露,如今猛禽发动机的生产率是每八到十天生产一个,而SpaceX的目标则是到2020年第一季度,实现每天都有一台猛禽被生产出来。

不过同时,马斯克仍然比较乐观。他表示,由于“超重鹰”和“星舰飞船”的可重复使用性,SpaceX不必每次测试都制造新火箭,这将极大地有助于加快测试速度。

到火星去?

“虽然这听起来有些疯狂,但我认为我们的‘星舰飞船’能在6个月内到达轨道。只要保持设计改进和制造改进的速度仍然是指数级的,我认为在几个月内就可以做到。”马斯克说。

“疯狂”“钢铁侠”马斯克“疯狂”的“移民火星”计划似乎正一步步成为有可能的现实。

这一场媒体见面会时长45分钟,除了公布关于“星舰飞船”的最新计划,更多时候,马斯克是在回顾SpaceX的历史。

虽然时不时结巴,同时其控场能力看似也不如乔布斯、库克等其他同样知名的CEO从容,但马斯克相当“硬核”的演讲内容还是使得现场时不时爆出欢呼声。正如国外媒体所言,“与其说这是一场发布会,更不如说是一场粉丝见面会。”

事实上,9月28日,对SpaceX和马斯克来说是相当具有纪念意义的一天。

11年前的这一天,2008年9月28日,已经3次发射火箭失败的SpaceX正屏息等待着第四次火箭的发射--这已是马斯克和SpaceX的最后一次机会,“如果发射不成功,那将是SpaceX的终结。”马斯克在这次的发布会上如此回顾,当时他投进的1亿多美元已经难再支撑多一次的发射失败。

但令守在电视机前的观众惊喜的是,当天SpaceX对“猎鹰1号”的第四次发射终于成功,SpaceX也因此一举成为全世界首个成功发射运载火箭进入地球轨道的私营企业。无疑这是一次划时代的成功,在此之前世界上只有六个国家能够做到如此。

当年12月,SpaceX获得NASA价值16亿美元的大单,旗下的“猎鹰9号”火箭承担起向国际空间站运送补给的部分任务。依靠这笔订单,SpaceX成功渡过当时的财务危机,起死回生。

这使得马斯克有了在公众面前重谈其“火星计划”的底气。

事实上早在2001年,马斯克就曾多次前往俄罗斯购买洲际导弹,以希望将植物或者老鼠送上火星,并提出了一个名为“火星绿洲”的设想。

但随后的购买计划失败,促使马斯克在2002年成立了自己的第三家公司SpaceX,其初衷就是研发、降低太空运输成本并最终实现火星殖民,然而在直到2008年9月28号之前,SpaceX的火箭一直都未能发射成功。

而在拿下NASA订单的几个月后,马斯克发出惊人之语,向媒体道出了一直以来自己成立SpaceX背后的真正计划:“在火星建社区,把人类从地球移居到其它星球,并保证这一过程足够安全、价格低廉。”

马斯克:人类应该成为多行星物种

此后,马斯克关于登陆火星的计划架构被陆陆续续揭露开来。

但是在2016年9月份前,SpaceX“火星计划”的最终设计方案都尚未完全定稿,也未向公众正式发布。

此时SpaceX的整个火星移民体系暂被称为MCT(Mars Colonial Transporter,火星移民运输船),MCT的配套火箭则称之为BFR(Big Falcon Rocket),而火箭上面顶着的巨大移民飞船名为BFS(S代表Spacecraft),装载的发动机则为猛禽(Raptor)。

而直到SpaceX对发动机“猛禽”的首次点火测试成功后,马斯克才在2016年9月的国际宇航大会(IAC)上公布了其完整方案。

根据此时马斯克的构想,SpaceX的这个运输系统已经不仅仅要前往火星,而是也可以前往太阳系的其他星球了,因此整个运输系统被改名为ITS(Interplanetary Transport System,行星际运输系统)。

这个系统包括了可重复使用的运载火箭和载人飞船、地球上用于快速火箭发射与重新发射的基础设施、近地轨道推进剂加注系统以及地外科技。

整个运输系统的第一级为发射火箭BFR,它将使用42台猛禽,起飞重量达到1万500吨;第二级包含飞船本体,一样使用猛禽火箭发动机,均采用液态甲烷、液氧作为燃料,可搭载数百名乘员,在80天内抵达火星。另外飞船上还有两片百万瓦级太阳能板,以便供应电力。

而飞船进入轨道后,会在轨道上由加油船(Tanker)直接被加注燃料。

按照计划,首次前往火星的ITS货运飞行不早于2022年,2024年将进行第一次载人ITS飞行。

微信图片_20190930163813.jpg“火星移民计划”飞船演进图 来源:SpaceX官网

可想而知,外界对此计划褒贬不一。

考虑到以往大规模载人深空任务的难度和天文数字的支出,嗤笑其为天方夜谭者有,将其视为NASA蹉跎长久的“载人登陆火星计划”的救命稻草,而为此欢呼雀跃的也大有人在。

根据外媒报道,波音、洛克希德·马丁、轨道ATK等竞争对手和中、俄、欧世界主要航天国家的相关机构对此计划的反应都相当冷淡,甚至都懒得去评价。

更有意思的是,作为SpaceX一路走到今天的最大“金主”,NASA发言人甚至曾在会后表示,其实根本不知道SpaceX在会上要讲的到底是个什么东西。

钱从哪里来?

一年后,在2017年的IAC上,马斯克缩小了这个系统的规模,并对资金问题给出了更多解释。

他一开头就提到了人们在上一次大会上最想问的问题:从哪里筹集资金支持火星计划呢?

在当时的演示中,他展示了更窄、更短的火箭和飞船,此时的BFR火箭只需要31台发动机,而不是之前的42台。马斯克预计,当BFR的完全重复使用系统开发完成时,它的单次发射成本比当前的任何发射系统都要低,而且性能更强大。

马斯克称,这次推出的飞船和火箭将更容易获得融资,“在去年的演讲中,我们确实在寻找解决资金问题的方法。”

除此之外,他还表示将简化SpaceX的产品线,淘汰当前的部分产品,尝试将此运输系统代替其目前所有的运载火箭,包括猎鹰9号、更大型的猎鹰重型火箭以及龙飞船。“届时,所有这些火箭节省下来的资源都能够被全部用于这一系统。”

“BFR可能也将提供与猎鹰9号、猎鹰重型火箭相同的服务,包括部署大型卫星,甚至为国际空间站提供服务,这些都能为SpaceX创造收入。”

另外马斯克还提出了更理想的商业太空飞行目标,即使用BFR火箭让乘客在一小时内到达地球上的任何地方。

而目前SpaceX旗下的航天产品包括“猎鹰”系列火箭、“龙”系列飞船,另外还有自研的发动机(包括Merlin、Kestrel和Draco等型号火箭发动机)都能为其“火星移民计划”提供资金支持。

另一方面,马斯克也在马不停蹄地寻求融资,直到今年5月份,SpaceX已获得了12轮共34亿美元的投资。

地球还是太空?

一年后,SpaceX宣布这个系统收到了第一笔订单,它来自一位叫作前泽友作(Yusaku Maezawa)的日本亿万富翁,飞行时间拟定于2023年。

随后,2018年11月,马斯克宣布这一运输系统的载人飞船BFS更名“星舰飞船”(Starship),并将助推火箭BFR命名为“超重鹰”(Super Heavy)。

2019年,“星舰飞船”第一代原型机“星虫”(Star Hopper)开始进入测试阶段,在进行第四次高度达150米的悬停测试后,“星虫”退役。

这此次马斯克发布的第二代原型机Mark系列则将进入轨道飞行测试阶段,不过此次Mark1一或两个月后的测试,飞行高度预计是约为20公里。

然而可以想象的是,马斯克的计划从不是一帆风顺的。

不管是猛禽,还是“龙飞船”,抑或是“猎鹰”系列火箭,回收火箭失败、悬停测试失败、降落伞测试失败……失败的阴影总是如影随形。

以“龙飞船”为例,此前SpaceX正为NASA的商业乘员计划建造另一艘航天飞船,但该项目自2014年后一拖再拖,今年7月份,“龙飞船”还曾发生了在测试时因阀门泄露而导致的爆炸事件,SpaceX“龙飞船”的载人测试时间只得再一次被延后。

上周五,当美国宇航局局长(NASA)吉姆·布莱登斯汀(Jim Bridenstine)在推特上发表与SpaceX此次发布会有关的声明时,两个项目之间的紧张关系浮出水面。

当Bridenstine提到他期待演讲时,他还提到NASA的商业船员计划比原定计划晚了几年。他说:“美国国家航空航天局(NASA)希望看到对美国纳税人的投资也保持同样的热情。”“现在该交付了。”

周六,马斯克回应说,公司中只有不到5%的人在星际飞船上工作。“显然,目前我们的绝大部分资源都集中在猎鹰和龙,特别是‘龙飞船’上。”马斯克说。

“有关载人龙所谓的不顺,对于SpaceX来说都是可控的。而进展缓慢的主要原因,其实在于主管部门NASA过于谨慎。”但航天科普作家程亦之对时代财经如此解释,“7000人的大部分都在主营业务这是正常的,星舰、超重鹰属于前沿研发,不在于人数,在于少而精的研发团队。等到开发成熟后,才会量产、上规模。”

而一个月前,8月30日,在上海的世界人工智能大会上,马云和马克斯关于人类未来命运的对话又一次引起热议。

马云:“听说你要去火星?我对火星没有兴趣。”

马斯克:“我觉得我们需要更进一步了解宇宙的本质,以确保我们能够进入到不同的行星生活。”

马云:“抓住地球的未来,没有那么容易。要把100万人送到火星很好,但是我们要关心70多亿地球人的发展,让地球更可持续发展。我感觉去火星就是回不来的,别那么做。”

马斯克:“出于种种内部和外部的原因,如果不去另外的星球生活,人类文明就会灭亡。我们要为未来保留人类的思维。提高人类生存的几率才能理解宇宙。所以,我们要成为多行星的种族。当有一天人类成为多星球生存的生物时,人类社会将有可能实现超越地球的更大发展。我觉得用地球GDP的0.5%……最多1%进行生命多星球的研究,是针对未来比较明智的一个投资。”

而就在前一天,马斯克在其社交网络上发文称,总有一天,“星舰飞船会在火星着陆”。

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