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這個國慶我哪也不去,就想靜靜地思考七年後如何在火星度假

馬斯克承諾會在 2022 年之前實現至少兩次貨船火星登陸,2024年實現貨運+載人登陸。2 艘載人飛船將第一批人送上火星,2 艘貨船負責運送補給品,以此為基礎逐步建立火星殖民地。

文丨AutoR智駕 明陽、小語

7.1億人奔波在路上,史上最堵黃金周即將拉開序幕。

但中國對面的馬斯克又在無數好奇心嚴重的小青年心中種下了草。

昨天馬斯克在昨天馬斯克在在澳大利亞阿德萊德(Adelaide)召開的國際宇航大會(IAC)上詳細地公布了其經過重大升級後的火星移民計劃。當然這次演講他是以SpaceX 公司 CEO的身份。「Making Life Multiplanetary」(成為星際物種)這一演講與去年的演講主題一致,不過馬斯克說他對其中的細節做了調整,「重大改進和一些意想不到的應用」。

需要指出的是,今年3月21日,特朗普向美國國家航空航天局NASA發話要在2033年之前讓人類真正觸及火星。NASA已於隨後公布了其火星計劃的細節信息,並發布了5個階段目標:

階段0:在國際空間站(International Space Station)進行測試,與私人太空技術公司建立合作關係。

階段1(2018-2025):測試發射6枚太空發射系統SLS火箭。SLS火箭將負責運載深空空間站 Deep Space Gateway 的部件。Deep Space Gateway 空間站計劃建在月球附近,為宇航員前往火星的一個中轉站。

階段2(2027-2029):將深空交通(Deep Space Transport)管道發射運送至月球基地,宇航員將在深空交通管道中生活超過400天。

階段3(2030):使用SLS火箭將補給資源以及將前往火星的宇航員運送至深空交通管道。

階段4(2033):前往火星。

NASA雖然是SpaceX人的最大客戶,但馬斯克上來就打了NASA的臉,他要在2024年實現殖民火星計劃。

從現在起算還有7年。

也就一個七年之癢的時間,小編現在就開始攢錢。為什麼呢,因為馬斯克已經考慮前往火星的經費的解決之道,他說「我們目前面臨的問題是如何買單,去年的演講我們就提到這個問題,我們想通過kickstarter什麼的來籌錢,但都不成功。」

為此他提出了一個折中方案,先實現往返月球。

這是馬斯克在推特上發布的月球基地的樣子。

以上是馬斯克隨後發布的火星基地的樣子,下面這張是火星基地概念圖。

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這荒涼的氣質十分帶感。

為了實現往返,馬斯克認可實現的關鍵則是其將SpaceX現在所有的火箭和航天器都集中在所謂的「BFR」(Big Fucking Rocket)火箭上。

名字中加入Fucking也只有馬斯克本人了。

BFR火箭設計更加精簡,將取代獵鷹9號火箭、獵鷹重型火箭以及龍飛船,不僅可為國際空間站和地球軌道衛星提供服務,還能幫助建立月球基地,並將人類送上火星。

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為此馬斯克公布的碳纖維材質的新款液氧儲罐和參數,室壓變小了。

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模擬中的40秒火星著陸的引擎測試。不過目前真正能實現登陸火星目標的還是SpaceX當家的獵鷹9號火箭。

這款火箭已經連續16次成功著陸。獵鷹9號使用單引擎著陸。馬斯克指出,推進式著陸的精度已經足夠高,以至於該公司可能根本不需要在下個版本火箭上安裝「腿」,它可以很精確地降落到火箭的發射架上。

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這是獵鷹家族,迷你版 ITS確定直徑9米,高度106米。

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修改後的ITS有31台猛禽發動機。

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*火星飛船新參數

*飛船透視圖

*燃料倉

中間兩個小引擎用來著陸,其實只需要使用一個,另一個是備用著陸引擎。

飛船艙室細節,依舊計劃搭載100名左右的乘客。

升級後的ITS(BFR)參與全球火箭對比(注意:馬斯克將圖中長征5號搞錯)。

從體積上來看,升級後的ITS(BFR)是最大的,但論發射成本,BFR卻是最低的,這和商用客機是一個道理。

*飛船渲染圖

為了進一步增加 ITS 的適用性,其也將承擔類似空間站補給、前往月球等任務。

飛船與空間站對接(雖然馬斯克自己也認為看上去非常奇怪……)。

*前往月球路線圖

*前往火星流程圖

馬斯克承諾會在 2022 年之前實現至少兩次貨船火星登陸,2024年實現貨運+載人登陸。2 艘載人飛船將第一批人送上火星,2 艘貨船負責運送補給品,以此為基礎逐步建立火星殖民地。

最後,馬斯克還是放出了一個大招,他講到,「如果飛船能把人送上火星,為什麼不把它也用於地球交通呢?」,這麼一講,以最高 27000 公里每小時的速度來算,把乘客從紐約送到上海只需要 30 分鐘,即便是送到地球上的任何角落,最多也不會超過一個小時!

*1小時內抵達全球任何角落

從這場演講可以看出,迷你版 ITS 為馬斯克移民火星的野心解決的很重要的一個問題就是籌備經費。人們對馬斯克去年設計最大的質疑是研發成本和時間規劃的可實現性。

雖然在成本方面,SpaceX 無疑是業內佼佼者,但 ITS 這樣的巨型火箭需要數十億美元的研發經費。另外,馬斯克聲稱 SpaceX 最早在 2024 年就能運送第一批火星移民,但公司目前只有 5% 的資源投入到該項目中。

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可以認為減小 ITS 的尺寸無疑有助於降低成本,因為從長遠來看,迷你版 ITS 會更便宜。如果具有多種用途,除了登陸火星,ITS 還有更好的商業前景,它發射會更加頻繁,能吸引更多客戶,很多公司都會對其有需求。這樣一來就有可能為火箭研發成本減輕負擔。

去年發布的 ITS 火箭的助推器和飛船加起來高度超過 400 英尺(122 米),比 NASA 登月用的土星 5 號火箭(Saturn V)還要高。另外,ITS 直徑近 40 英尺(12.2米),底部更有多達 42 個發動機,一次最高可以搭載 100 人。

火箭如果按計劃建造,ITS 會成為有史以來最大的火箭。也正因其體型巨大,馬斯克在去年正式公布 ITS 前一直稱其為 BFR(Big Fucking Rocket)(至今 BFR的稱號盛名未減)。

馬斯克本人也越來越重視經費的問題,今年 7 月份他在華盛頓舉辦的國際空間站研究與發展會議(International Space Station Research and Development conference)上說。「如果我們縮小 ITS 的尺寸,讓它既能完成火星任務,又能執行常規衛星發射任務,或許我們可以利用常規業務的利潤為火星任務買單。」

其實早在今年夏季,馬斯克就已經透露了該項目已取得了一些進展。當時的描述是,出於降低成本的考慮,運送火星宇航員的飛船尺寸有所縮減。同時飛船被修改後將適用於執行近地軌道的任務。他還在 Twitter 上發文稱,減小火箭直徑的做法還能讓它們適應目前的 SpaceX 工廠的規模。

*ITS和土星 5 號對比

而其飛行模式也和 SpaceX 既有的獵鷹 9 號火箭相同,一級助推器主體會在發射之後回收。同時,飛船部分會保持繞軌運行,等待新火箭前來補充燃料之後再繼續前往火星。

然而,經過進一步的論證,SpaceX 得出一個結論:這個想法太大太昂貴了。NexGen 太空科技公司的總裁、航空航天顧問 Charles Miller 就說:「就像 20 世紀 20 年代設計一架乘坐 400 人的客機一樣,這個想法還沒有市場。也許未來的某一天會有,但不是現在。」

*改進後的ITS

如今,馬斯克將 ITS 的尺寸進行了縮小,直徑縮小到 30 英尺(9.14米),高度降低到 106 米。

這樣也會使 ITS 的用途變得更多樣化。「當尺寸減小,它的用途也更廣泛,」 科羅拉多大學航空工程師兼工程學院院長鮑比·布勞恩(Bobby Braun)介紹道。

比如,土星 5 號的設計目標只有一個:將宇航員送到月球。而 SpaceX 的獵鷹 9 號及聯合發射聯盟(United Launch Alliance)的宇宙神 5 號(Atlas V)等中型火箭就能執行多種任務,比如發射衛星或者向國際空間站運送貨物。

但需要注意的是,直徑 9 米的火箭仍屬於巨型火箭,它仍舊比當今世界上的所有火箭都要大,馬斯克只不過是把它從「巨大」壓縮到「很大」而已。

在此次演講中,馬斯克還提到了並不常見的月球任務。多年來,馬斯克一直是火星的頭號粉絲,他認為人類應該跳過月球,直接在火星上建立第一個地外殖民地。但近來馬斯克也開始略微改口了。

一月份,SpaceX 宣布 2018 年會送兩名旅客環遊月球。7 月,馬斯克在國際空間站研發會議上說到,在月球建立人類基地是阿波羅任務夢想的一部分。「為了真正點燃群眾的熱情,我認為我們需要擁有月球基地。」

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馬斯克最近傾心於月球可能與政治風向的轉變有關。奧巴馬政府期間,NASA 專註於「火星之旅」。很多跡象表明,特朗普政府要把關注點重新轉移到月球上。NASA 已經開始計劃在月球周圍空間建立「深空之門」(Deep Space Gateway)基地。

副總統邁克·彭斯(Mike Pence)也在肯尼迪航天中心(Kennedy Space Center)的演講中稱,「美國將重返月球」。

另外,新成立的太空委員會(Space Council)的執行主任斯科特·佩斯(Scott Pace)公開表示,當年奧巴馬政府偏離月球選擇火星是個重大的失誤。

馬斯克會為 ITS 增加月球任務,另一種解釋就是為了從 NASA 那裡獲取一些資金。

太空專家及安全世界基金會(Secure World Foundation)技術顧問布萊恩·維登(Brian Weeden)表示,「在他去年的演講中,馬斯克就暗示研發 ITS 需要政府資金支持,我們大多數人也是這樣認為的。」

現在種種跡象表明特朗普政府有意讓 NASA 重返月球,馬斯克此番規劃月球任務就有可能更容易獲取資金。

另外,重返月球似乎已經不再是 NASA 一家的想法了,歐洲、俄羅斯、中國都對月球抱有興趣,此外還有洛克希德馬丁、聯合發射同盟、Moon Express 等很多私人公司也都將參與到月球的開發之中。

中國已經在青海建了一個火星村。

*位於青海省海西蒙古族藏族自治州紅崖地區的模擬火星基地(8月18日攝)

據新華社報道,中國火星村(模擬火星基地)總體方案討論會3日在青海省海西蒙古族藏族自治州德令哈市召開,會議最終確定了火星村的總體方案,初步估計該項目的總投資將超過4億元。

中國火星村項目選址大柴旦紅崖,以「荒漠旅遊觀光+外星生活體驗」為發展目標,以「科學+科幻+自然+生態+文化」為設計理念,是我國目前唯一建在野外荒漠地區類火星地貌中的火星科學文化創意休閑基地。

火星村主體部分由「火星社區」和「火星營地」兩個功能區組成。火星社區是以火星為主體的旅遊文化園,主要面向普通觀光人群;火星營地是由若干艙段組成的高仿模擬火星駐留基地,其中駐艙體驗活動主要針對高端特需人群。

人類對火星的渴望已經不是停留在想像之中了,不過,七年的時間能否有第一批成功進入火星還是一個疑問。


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