新浪科技|马斯克如何征服火星:发射1000艘飞船,运送10万人抵达火星!
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艺术家描绘BFR火箭运载星舰飞船抵达火星 。
新浪科技讯 北京时间12月17日消息 , 据国外媒体报道 , SpaceX公司创始人埃隆·马斯克认为 , 人类需要离开地球 , 从而确保人类能够在灾难到来时生存下来 。 12月10日 , 该公司星舰飞船原型机SN8升空抵达12.5千米高空后 , 但由于着陆过程过快 , 最终爆炸 , 整个飞行测试时间大约6.5分钟 。
此前马斯克认为原型机SN8试飞失败的可能性为三分之二 , 他发布推特信息激动地表示 , 火星 , 我们来了!
但在这枚最大原型飞船爆炸之前 , SpaceX公司就已经开始忙着研发两艘技术更先进的原型飞船 , 对于凭一已之力振兴美国航天事业的企业家马斯克而言 , 关键在于快速行动、从错误中吸取教训 , 开发新型技术和工程方法 , 技术不断升级 , 在测试飞行中不断完善改进 。
SpaceX公司知道星舰飞船可能存在很多问题 , 毕竟前两艘飞船爆炸了 , 但这就是马斯克坚持不懈的研发理念 , SpaceX公司的工程师们每天都要努力应对一项非常艰巨的挑战 , 即让世界最大的宇宙飞船和火箭脱离地球引力 , 进入轨道 , 同时确保能够安全着陆并再次飞行 。
对于马斯克来讲 , 实现这一目标的唯一途径就是反复试验 , 不断接近正确设计 , 这正是SpaceX公司“猛禽”发动机所要做的 , 马斯克说:“我们现在使用的是23号猛禽发动机 , 或者是24号猛禽发动机 , 它更轻 , 成本更低 , 几乎在每个方面都比1号猛禽发动机更优秀 , 1号猛禽发动机基本上启动就爆炸了 , 最初猛禽发动机的事故爆炸率达到14-16% 。 ”
前不久发射失败的星舰SN8原型机高度相当于16层楼高 , 更重要的是 , 它的结构设计并不完整 , 还需要另一枚23层楼高的助推火箭将其送入轨道 , 同时保留其燃料 , 然后再由另一枚火箭在太空中补充燃料 。 马斯克期望能够每周建造一艘星舰飞船 , 他说:“我认为我们可能需要1000艘飞船的订单 。 ”
为什么会有大量飞船订单?
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艺术家描绘未来火星城的鸟瞰图 。
SpaceX公司最终目标是希望平均每天发射3枚星舰火箭 , 每枚火箭的载量达到100吨 。 每次火星-地球同步轨道大约26个月一次 , 未来在该时间窗口发射1000艘星际飞船 , 就能运载10万人前往火星 。
以上数据加起来就是马斯克经常提到的“黄金数字”——100万人 , 他认为 , 要使地球人类在火星表面人口可持续性发展 , 并且与地球发展截然不同 , 就需要有至少100万人生活在火星 。 更具体地讲 , 马斯克评估出重建地球整个工业基地需要多少人 , 这样他们就可以在不依赖地球资源的情况下建造、制造加工任何事物 。
该火星殖民计划的核心来自马斯克希望人类成为一支跨星球物种 , 他认为这对人类生存繁衍至关重要 。 他曾信心十足地说:“如果地球出现生存危机 , 我们是无法拯救的 , 这将意味着人类将走向灭绝之路 。 ”当他提出人类殖民火星的梦想 , 很快意识到这是一项成本高昂的太空计划 , 将任何事物推出地球轨道的成本都高得令人望而却步 。
在此之前 , 美国宇航局在太空任务中承担高昂的费用 , 平均每公斤重量需要支付94996美元 , 一切航天飞机的任务花费超过了5亿美元 , 一旦助推火箭将航天飞机送入太空 , 它们最终就会丢弃 , 掉入海洋之中 。
马斯克的太空计划改变了该现状 , SpaceX公司的首要任务之一是通过建造自着陆火箭 , 将发射成本大幅降低 。 经过多次坠落和爆炸事故 , SpaceX公司最终于2016年实现飞船成功着陆 , 该星舰火箭是一种可重复使用多次的火箭 , 可以提高公司利润 , 让马斯克的梦想更接近现实 。
当前SpaceX公司在低地球轨道运送70吨有效载荷的费用是1.5亿美元 , 这相当于运送每公斤货物费用大约285美元 , 这远比之前太空飞行成本低许多 。 目前 , 马斯克希望把这个价格进一步降低 , 降至每公斤10美元 , 这样就可以低成本将人类送到火星 。
在开发设计更好、功能更强大的发动机之后 , SpaceX公司很快成为美国宇航局和美国国防部的商业承包商 , 提供价值不菲的太空运送服务 。 该公司获得的利润用于再投资更先进的火箭和发动机装置 , 为美国宇航局提供相对较小的商业太空发射 。
近年来 , 随着SpaceX公司的快速发展 , 现已成为美国宇航局太空发射任务的主要合作方 , 2019年2月 , 美国众议院要求的关于美国宇航局是否可以在2033年飞越火星的独立报告中得出结论 , 2033年火星轨道任务是“不可行的” , 认为2039年是一个更可能实现的时间表 。
近年来 , 美国商业太空领域除SpaceX占据一席之地 , 还涌现出多家公司 , 例如:蓝色起源公司 , 该公司创始人是亚马逊网购公司缔造者杰夫·贝索斯 , 他还着眼开发火星探索技术 , 公司拥有潜力十足的商业前景和未开发资源的新境界 。 美国宇航局一份研究报告评估称 , 太阳系小行星带中发现的金属和矿物价值可能达到1000亿美元以上 。
为什么选择登陆火星?
马斯克认为 , 这是因为他没有更好的太空探索选择 。 金星表面温度过高 , 可以融化铅 , 并且大气压非常高 , 存在酸雨和热风 。 距离地球最近的天体是月球 , 但是月球没有太多的资源 , 而且大气层稀薄 , 月球一天相当于29个地球日 , 如果没有大气层 , 气温会变得非常冷或者非常热 , 水星白天温度非常高 , 晚上则异常寒冷 。
木星、土星、天王星和海王星都是凝结的气态行星 , 不适合长期居住 , 这些星球表面压力大得令人以置信 , 木星和卫星的卫星可能是不错的候选对象 , 但是它们比火星更遥远 , 温度更低 , 冥王星距离地球太遥远 , 并且表面温度很低 。
这就使得火星成为了理想的候选者 , 星球表面温度低 , 但不太冷 , 夜晚黑暗 , 但不比地球黑暗太多 。 最重要的是 , 它距离地球不太远 , 一个火星日与地球日的时间长度非常接近 , 该因素对于种植地球农作物非常重要 。
火星表面重力是地球重力的三分之一 , 表面有大量冰冻水和二氧化碳 , 我们星球上的植物很容易将这些二氧化碳转化为氧气 , 这对于火星的“地球化”至关重要 。 从本质上讲 , 地球化改造将试图使火星永久地更像地球 , 可能是通过全球变暖 , 直到火星能够支持植物生长 。
但即便如此 , 马斯克的观念仍是超前的 , 他欣然承认 , 登陆火星存在很多问题 , 研发测试火星飞船仅是初期问题之一 。
BFR火箭:可向火星运载1000吨物资
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BFR火箭运送星舰飞船进入火星轨道 。
最终 , SpaceX公司希望使用超巨大火箭助推器——BFR , 将星舰飞船发送至火星轨道 。 马斯克的设计理念是正确的 , 当前SpaceX最大的火箭是“重型猎鹰” , 是人类历史上最强大的助推火箭 , 可以携载13吨物资进入太空 , 但这远远不够 。
对于BFR火箭 , 其最初设计能携载数百吨物资进入太空 , 最终可以达到1000吨 。 SpaceX当前性能最好的火箭运载量不足BFR火箭总运载量的1% 。 BFR火箭计划建造25层楼高 , 其拥有强大的“猛禽”发动机 , 可携载172辆汽车的重量 , 或者一架波音747飞机 , 该运载火箭配备42个“猛禽”发动机 。
这个巨大的助推器将星际飞船送入太空 , 在那里它将一个类似的准备就绪的助推器连接 , 推动飞船完成整个火星旅行 。 在飞往火星的漫长旅程中 , 飞船能提供零重力游戏场地、电影院、报告厅和餐厅 , 总而言之 , 这是一艘零重力太空游轮 , 马斯克希望最终每张火星机票售价50万美元 。
乌托邦还是反乌托邦?
在Starlink服务条文中有一条 , 即SpaceX的星载卫星网络未来将为地球提供互联网 , 希望未来火星也能覆盖该项服务 。
该条款指出 , 对于提供的火星服务或者前往火星途中的星际飞船、其他殖民飞船 , 双方承认火星是一颗自由行星 , 地球上任何政府都对人类火星活动没有干涉权 。
这将产生一个争议问题:谁将在火星执行管理权?SpaceX公司不会承认任何国际法 , 但会自行制定相关管理规则 。
虽然理论上是合理的 , 但是最初抵达火星生活的人类宇航员 , 他们所处环境艰苦恶劣、危机四伏 , 例如:如果你改变了主意 , 决定你不希望在火星度过余生 , 但你此时无法直接乘坐飞船离开这里 。 此外 , 火星殖民生活还有许多争议问题 , 如何惩罚火星宇航员的犯罪行为?女性如何在火星表面生育后代?在辐射严重的火星表面 , 分娩是非常不安全 。 谁将最终获得商业太空工业的巨大利润?
尽管许多人初衷是为了实现人类殖民地外星球计划 , 但一些人可能付出代价成为契约劳役 , 但当“火星一号”项目在2013年8月停止接收单程殖民旅行申请时 , 该公司表示现已收到4000多份申请 。
【新浪科技|马斯克如何征服火星:发射1000艘飞船,运送10万人抵达火星!】一位来自发展中国家申请者提交的视频中 , 他强调了自己善良本性和努力工作的意愿 , 当被问及为什么想离开地球时 , 他回答说:“我已四处寻找地球探索机遇 , 花费多年时间仍未发现自己想要的 。 (叶倾城)
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