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星舰升空后失联!马斯克的火星移民计划何时实现(组图)

2024-4-18 19:51| 发布者：青青草查看：61| 评论：0 |来自: 出行一客

摘要：让人类能安全、便捷地移民其他星球。这是硅谷钢铁侠的终极目标，如今这一目标又近了一步。当地时间3月14日，迄今全球体积最大、推力最强的运载火箭，美国太空探索技术公司（SpaceX）的星舰进行了第三次试射 ... ...

让人类能安全、便捷地移民其他星球。这是硅谷钢铁侠的终极目标，如今这一目标又近了一步。当地时间3月14日，迄今全球体积最大、推力最强的运载火箭，美国太空探索技术公司（SpaceX）的星舰进行了第三次试射。此次试飞的火箭，是人类建造的最庞大的火箭。星舰由两级可重复使用的部分组成。其一，是配备33台猛禽发动机、被称为超重型（Super Heavy）的第一级火箭助推器；其二，是被称为星舰（Starship）的50米高飞船。发射升空，33台发动机均正常发动。但SpaceX星舰火箭在升空约一个小时后，出现了失联问题。这意味着星舰可能已经解体。而在此前，SpaceX公司创始人马斯克在社交平台上发帖称，“‘星舰’已达到环绕速度！” “虽然这次任务没有实现所有预定测试目标，但SpaceX认为这次发射任务是成功的。”在这份官方声明中，SpaceX公司表示，此次试射任务中，完成了几个重要的“首次”，取得了又一里程碑式的突破。

美国“星舰”火箭实施第三次试射现场图源/IC 3月18日，埃隆·马斯克在社交平台上称，当前的星舰是针对太阳系而设计，而未来版本的星舰将在各星系之间穿梭。回顾SpaceX的2023年，SpaceX共发射次数98次，创造了人类年度发射最高纪录；发射的猎鹰9号一级火箭刷新了纪录，是全世界使用次数最多的一级火箭，一箭19次飞行19次回收。目前，Starlink的在轨卫星总数达到了惊人的5988颗…… SpaceX仍在不断地创造航天记录，带着人类朝着开启星辰大海之旅又近一步，让看似荒谬的人类移民太空逐渐成为现实。近日，SpaceX总裁兼首席运营官Gwynne Shotwell在会议上表示,大约六周内能够再次发射“星舰”。团队仍在审查上次飞行的数据,且第四次试飞并不会搭载卫星。 01 屡战屡败，马斯克的“失败成功学” 在马斯克一直提到的移民火星之梦中，星舰也是决定成败的核心运载工具。星舰是SpaceX公司研发的重型可重复使用的火箭系统，这个系统由一级助推器“超重”（Superheavy）和顶端的星舰（Starship）组成。可以运送货物或者宇航员至地球轨道、月球、火星甚至更远的太空，而它的载重能力预计可达100吨。而“超重”助推器能够在全力加速时产生1600万磅的推力，远远超过将“阿波罗”宇航员送上月球的“土星”五号。 SpaceX星舰采用的是“快速迭代”和“以飞代试”火箭研制模式，业内也因此戏称：“史上最强”运载火箭是炸出来的。SpaceX坚信可以通过飞行与爆炸来学习如何更快更便宜地制造更好的火箭，而不是仅仅依靠地面测试和计算机建模。在不断的失败和爆炸中，似乎也看懂了马斯克的“失败成功学”。回顾前两次的试飞，SpaceX在一年内不断递归改进、迭代更新，在“失败”中发现关键问题进行改进与验证。

民众围观“星舰”火箭发射图源/IC 2023年4月20日，星舰首次试飞中星舰未能与其第一级助推器分离并开始翻滚，在升空四分钟内引爆了火箭。之后，SpaceX称，星舰设置了出现意外情况时自毁的机制，而在星舰发射后，其中一级有多台发动机工作不正常，出现故障，向飞船下达了终止飞行的指令；在对星舰进行了1000多次修改，尤其是改变级间热分离方式，即星舰的二级飞船在还未与一级超重助推器分离时点燃发动机，七个月后，SpaceX开始第二次试飞，星舰在飞行约2分钟40秒后成功与超级重型助推器分离，但随后其在空中发生巨大爆炸。随后，美国联邦航空管理局（FAA）确定了SpaceX在下一次飞行前要采取的17项纠正措施：星际飞船10项，超重型助推器7项。于是SpaceX对超重-星舰进行大改：对助推级氧化剂贮箱进行硬件改造，并推动第二级的主贮箱和贮存着陆推进剂的小型头部贮箱之间转移推进剂，同时也将星舰飞船级将猛禽发动机的液压转向系统改为全电动系统，以提高可靠性。 SpaceX星舰测试有效载荷舱门的开启和关闭，确保将来能够顺利将卫星部署到轨道上。另根据SpaceX的初步报告，星舰还在其内部两个燃料仓之间完成了超低温液氧推进剂的从头部贮箱到主贮箱的转移，实施了“在轨燃料输送测试”，预示着未来几年计划进行的在轨加注燃料试验。目前，星舰还存在着诸多问题亟待完善和改进。例如星舰再入极限温度可以达到1350℃，在防热瓦脱落的情况下，星舰可能出现因热流穿透热防护系统导致结构失效的情况。而未来SpaceX需要攻克的难题之一就是如何确保数量庞大的瓦片的可靠性和工艺一致性。马斯克曾经公开表示，他的长远目标是把人类从地球移居到其他星球，并保证这一过程足够安全、价格低廉。马斯克说：“如果我们把每个人移居火星的成本控制在200万美元左右，就可以开创一个大市场。” 如果星舰能够正式服役，那它将是人类历史上最大、最强的运载火箭，并且它可以被重复使用，大大降低了成本。目前，国际航天的报价约为：货运1 万美元/千克、客运8000 万美元/人；如果成功，马斯克的价格则是：货运10美元/千克，客运1万美元/人。

畅想中的火星基地图源/IC 这也就意味着将来人类可以低成本高效率强适用地抵达火星，并建立可持续宇宙定居点，实现生命多行星化，而马斯克的“火星梦”也不再是梦。 02 移民火星还有多远？ 从商业和经济的角度来说，太空移民可以创造大量的机会。太空探索和开发能够促进科技创新和产业发展，带动就业和经济增长。据美国太空行业组织——太空基金会发布报告称，全球太空经济在2022年增长了8%，达到5460亿美元，预计未来五年将再增长41%。另据欧洲咨询公司发布的《太空经济报告2022》显示，2022年全球太空经济总额达4640亿美元，较上一年度增长8%。 “火箭之父”齐奥尔科夫斯基曾说：“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里。” 科学家们提出了很多建立太空城的幻想。美国科学家拟建的太空城，一种设计方案是一个旋转的圆筒，可容纳大约1万名居民。另一种设计方案是轮状的、供中心旋转的太空城，明亮且温暖如春。太空移民可以为科学家提供一个独特的环境来进行研究。NASA认为，微重力环境可以帮助科学家更好地理解物理学和生物学的基本原理。不仅如此，太空移民也可以帮助人类更好地理解地球的形成和演化，以及生命的起源。例如NASA的太空探索计划，通过在太空中进行实验和观察，帮助人类更好地理解宇宙。然而，移民太空目前还只是人类寄托希望的风向标。《Science》指出，太空移民面临着许多挑战，包括技术难题、经济成本、生物适应性问题和伦理问题等。中国的商业航天也进步飞速。今年《政府工作报告》提出，大力推进现代化产业体系建设，加快发展新质生产力，积极培育新兴产业和未来产业，积极打造生物制造、商业航天、低空经济等新增长引擎。作为新增长引擎之一，商业航天首次被写入政府工作报告。近两年，中国民营航天公司星际荣耀的双曲线二号验证火箭在中国酒泉卫星发射中心完成了第二次飞行试验，有效测试了双曲线2Y火箭回收功能的可靠性与稳定性；蓝箭航天用的天鹊-12改进型液氧甲烷燃料发动机实施了朱雀三号VTVL-1试验箭垂直起降试验，任务取得了圆满成功，是目前我国起飞规模最大的垂直起降试验箭，而设计复用次数都是不低于20次。

中国民营运载火箭发射成功图源/IC 商业航天企业中人，对于SpaceX的发展经历如数家珍，在接受出行一客（ID: carcaijing）访谈时，他们普遍感慨马斯克的敢想敢干，以及NASA长期以来通过订单持续“投喂”，让SpaceX走出了早期技术验证的荒漠阶段；同时也羡慕于SpaceX所处的资本市场对于前瞻科技受挫失败的较高容忍度。马斯克认为，任何特定的技术开发，都可以用迭代的次数，和每次迭代之间的间隔时间来衡量。每次发射或测试，都能获得经验。因此，要增加发射和测试的频率。