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伊隆·马斯克预计在2024年将SpaceX飞船送上火星
SpaceX计划使用高达165英尺(约合18米)的星际飞船火箭将货物(最终可能包括乘客)送往月球和火星。这一计划预示着人类对火星的探索可能比预想的更早开始。在最近的一次会议上,马斯克与火星协会创始人罗伯特·祖布林讨论了火星窗口期的概念。火星窗口期是指地球与火星在它们各自的公转轨道上达到特定相对位置的时期,大约每26个月出现一次,此时地球位于最有利于飞往火星的位置,火箭燃料消耗最少。今年夏天之前,美国、中国和阿联酋等国家已经利用了这一发射窗口,向火星发射了探测器。马斯克表示,下一个火星窗口期将在2022年出现,而第二个窗口期预计将在2024年到来。
SpaceX在星际飞船的开发上取得了显著进展。今年夏天,SpaceX成功将早期原型机升至150米(约500英尺)的高度。预计在未来几周内,SN8原型机将进行至12英里(约19公里)的高空试飞。
火星协会创始人罗伯特·祖布林指出,SpaceX面临着巨大的挑战,特别是在运输系统方面。他希望SpaceX能在今年年底前实现平流层飞行试验的承诺。如果一切按计划进行,没有出现重大问题,那么在明年或后年,原型机就有可能达到地球轨道。美国国家航空航天局(NASA)最终选择了SpaceX来开发这艘星际飞船,并表示在飞船前往火星之前,它也可能会进行一次月球之旅。
目标火星,以及更远——SpaceX星舰计划拉开序幕
1. 迭代中的星舰 从设想走到现实
美国太空探索技术公司(SpaceX)最近发布了新一代火箭的蓝图,即“星舰”(Starship),这将成为人类有史以来最大的航天运载器。在新计划发布会上,SpaceX展出了已建成的星舰第二级全尺寸原型机MK1。SpaceX创始人埃隆·马斯克(Elon·Musk)发表演讲称,SpaceX计划在年内进行MK1的无人飞行测试。此外,原型机MK2也在建造中,之后还有MK3、MK4……SpaceX正在全力推进星舰计划。
按照SpaceX官网的说法,“星舰”将用于前往“地球轨道、月球、火星和更远”。马斯克一再强调,他创立SpaceX的目标主要是为了帮助人类移民火星。从星舰的设计参数上,显然是瞄准这一目标的。那么,史上最强运力、史上最多发动机数量、轨道燃料加注、火箭重复使用……这些挑战人类技术极限的黑科技,会实现吗?人类的火星计划,会成为现实吗?
2. 星舰计划的发展历程
在SpaceX的官网首页,并排显示了4个项目。前两个项目是“猎鹰9号”和“猎鹰重型”两个现役的运载火箭项目,第三个项目是“龙”飞船,这是SpaceX的“运输机”,已成功向国际空间站运送物资,明年或将升级正高为载人飞船,向国际空间站运送宇航员。最后一个项目则属于未来。它有一个科幻气息浓厚的名字——“星舰”。
按照SpaceX的构想,“星舰”的客舱可容纳百人,其第一级“超级重型”,也有着史无前例的超大推力。马斯克在9月曾评论说:“星舰”系统将是人类在火星上建立能够自我维持城市的最快途径。
3. 史上最多 第一级火箭有37台发动机
马斯克在SpaceX的发布会上介绍,星舰系统的上面级,高50米,直径9米,干重200吨,未来有望优化到120吨。装有6台“猛禽”发动机,近地轨道运力最终将达到150吨;返回地球的载荷重量为50吨,推进剂加注量1200吨。星舰的舱内空间达1100立方米,可载运100人。
第一级“超级重型”火箭的指标更夸张。它的直径达9米、高68米,装有37台“猛禽”发动机,起飞推力约7500吨,相当于“土星五号”火箭的两倍。37台发动机组成的第一级,也是一个纪录。
4. “太空加油” 让飞船走得更远
SpaceX表示,“星舰”首飞或将于2021年实现,但早期飞行将是无人飞行,可能用于通讯卫星发射等。至于前往月球和火星,就要进行“太空加油”。马斯克在发布会上详细介绍“星舰”的“轨道补给”计划。按设想,载人飞船先飞到地球轨道待命,然后再发射第二艘满载燃料的飞船充当“加油机”,两艘飞船会合,实现在轨燃料转移加注,然后载客飞船再奔赴月球或火星。
5. 火星登陆的挑战
根据此前NASA的规划,美国政府主导的载人登火星项目预计在21世纪30年代中期展开,马斯克的计划则激进得多,号称2024年载人前往火星。不过鉴于SpaceX中长期规划的一贯性跳票,很少有人把2024年火星计划当真。毛新愿表示,载人登陆火星一个重要的挑战是如何返回。考虑到火星的大气阻力,如何登陆上去,再如何返回,几乎是一个目前人类不可能完成的任务,包括“星舰”也是。
SpaceX的创始人马斯克,在国际火星协会上表示,SpaceX有望在4年时间内,使用Starship进行首次火星无人飞行任务。
在随后的讨论中,马斯克认为,SpaceX有希望赶上之后的第二次火星发射窗口期。火星发射窗口每隔26个月出现一次,下一次发射窗口在2022年,而SpaceX希望在2024年火星发射窗口期,进行火星任务。
SpaceX太空任务最值得期待的点,就是发射任务将使用星舰作为运载工具,这是一种可以重复使用的火箭和航天器,目前星舰仍在开发测试中,但是已经完成了部分飞行测试。
2024年进行火星发射任务之前,SpaceX计划在2022年将星舰投入使用,主要目的是执行月球的登陆任务,宣称能够容纳100人登月的星舰,将成为建立月球基地、进行月球殖民的新希望,星舰的大型容量,还可以在短时间内,成为月球的“空间站”,帮助人类进行短时间的中转。
然而SpaceX的最终目标并非在月球建立基地,马斯克在很久之前就表示,地球充满危机,随时可能被战争、小行星破坏,因此人类需要一个其他星球的永久居住地。
虽说如此,SpaceX目前依然是一个以太空运输为主要业务的私人公司,尚且没有计划建造火星基地,目前的目标只是利用星舰将大量货物和人类在火星和地球之间进行运输,促进火星基地或其他太空基地的发展。
星舰在首次公布时,由于其巨大的体型,受到很多人的质疑,然而发展至今,星舰已经摆脱了绝大多数的质疑声,火星学会创始人表示: 星舰如果是正确的,那么今年或明年,人类或许就能批量进入太空。
由于火星发射窗口期每26个月出现一次,因此错过一次发射机会,就需要等待至少2年时间。
SpaceX内部预计火星任务其实可以在3年左右准备完成,但是由于火星发射窗口期的限制,火星任务必须要等待4年时间,而在4年时间里,星舰将逐渐成为“太空巴士”。
星舰可以容纳100人进入太空,在一定程度上类似公共交通的容积,在火星任务启动之前,SpaceX认为可以在2023年,利用星舰进行绕月太空 旅游 ,而且很多人已经提前预约了星舰的太空 旅游 座位,如果太空 旅游 变为常态,你会选择去太空吗?
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