SpaceX“星舰”诞生和发射的背后,是马斯克坚持了20年的太空梦

2023-04-21 16:08 来源: 互联网
4月20日北京时间21时33分,美国太空探索技术公司(SpaceX)的重型运载火箭“星舰”从得克萨斯州起飞,但在升空3分钟后爆炸,航天器未能成功进入预定轨道。马斯克和星舰团队并没有气馁,而是发推相互庆贺,并称将吸取教训,几个月后将再次试飞,看来马斯克持续二十年之久的太空梦并不会随着星舰爆炸宣告熄灭。

4月20日北京时间21时33分,美国太空探索技术公司(SpaceX)的重型运载火箭“星舰”从得克萨斯州起飞,但在升空3分钟后爆炸,航天器未能成功进入预定轨道。马斯克和星舰团队并没有气馁,而是发推相互庆贺,并称将吸取教训,几个月后将再次试飞,看来马斯克持续二十年之久的太空梦并不会随着星舰爆炸宣告熄灭。作为全世界最有钱的富豪之一,马斯克对太空的热爱也是世界闻名,甚至创造出了许多可以和国家航天机构匹敌的成就。

 

 

SpaceX的集大成之作: “星舰”拥有史上最强的推动力和最大的运载能力

 

 

2017年9月,也就是国际宇航大会那年,马斯克公布了开发星舰的计划。此前SpaceX的所有太空项目,包括猎鹰系列火箭和天龙号太空船,都将由星舰取代,可以说星舰是SpaceX的集大成之作。

 

 

星舰可以携带最多100人前往火星,而且可以重复使用,也就是说,可以反复来回于地球和火星之间,运输人员和物资。从太空返回后,星舰可以像飞机一样段时间内重新填充燃料并再次发射,这种高度可重复利用的性能大大降低了建立火星聚居点的成本。

 

 

最右为马斯克的星舰 / BBC

 

 

星舰由宇宙飞船和火箭组成,长达120米。上半部分为飞船,长50米,头部是尖尖的鼻锥,两侧带着着陆鳍,尾部则是6台猛禽发动机,研究这种高效发动机花了SpaceX十年时间。飞船前端有一个巨大的船舱,用来装人员和货物,划为约40个舱室,每间舱室核载2-3人。中部则放着气罐,里面放着推进剂,作为飞船的动力来源。推进剂由作为燃料的甲烷和作为氧化剂的氧气组成。

 

 

下半部分则是长达70米的火箭,装满低温甲基甲苯,由33台猛禽发动机提供动力,最大推动力超过了70兆牛顿,能将高达150吨的人员或货物送入近地轨道。为了让这150吨运载物安全到达终点火星,星舰还将和一艘已经绕地球航行的飞船进行对接,补充燃料。

 

 

星舰去一趟火星单程需要9个月,因此想乘坐星舰前往火星定居的人首先得在星舰上过上大半年的时间。因此,船舱还设有公共区域、存储空间和厨房,还设有一个避难所,好让乘客躲避有害的太阳风暴。

 

 

什么是SpaceX?从仓库里走出来的最强民营航天公司

 

 

太空探索技术公司(Space Exploration Technologies Corp.),简称SpaceX,是马斯克于2002年创办的航天公司,起初总部位于美国加州的一间仓库。马斯克创办这家公司就是为了实现他长久以来的梦想——让星际旅行低成本常态化,在地球以外的其他行星创建人类移民地。

 

 

2002年,马斯克已经是身价上亿的富翁了。他打算实现这个梦想,并很快找到了一些承包商,愿意为他提供基础材料,建造火星着陆器,但是问题出在如何把这些材料送上火星。马斯克找过美国火箭公司,但价格贵得离谱,就连马斯克这种富豪都不愿轻易出这笔钱。他转而向俄罗斯寻求帮助,也因为价格高昂,空手而归。

 

 

既然找不到国家航天中心帮他发射火箭,那就自己发射火箭——这便是成立SpaceX的契机。马斯克承诺,随着SpaceX设备性能提高,成本降低,星际旅行将成为人们生活的一部分。谈到SpaceX的火箭设计理念,马斯克只强调了一个词:简约。他强调,简单的设计就能让火箭非常可靠,还能降低成本。他的火星移民梦想也建立在简约的火箭设计上。

 

 

虽然这个梦想看起来是在有些远大,但马斯克的自信并非空穴来风。2008年,SpaceX成功发射猎鹰火箭,2012年成功向国际空间站运送货物,并成功发射轨道卫星。SpaceX还和美国宇航局、国防部和其他商业公司多次合作,开发载人飞船,将人类送到空间站执行任务。截至目前,SpaceX已经完成100余次发射任务,合同收益近200亿美元。

 

 

打开人类未来的大门——马斯克的“火星移民计划”

 

 

2017年,马斯克在国际宇航大会上宣布SpaceX将建造大型航天器,前往火星。马斯克计划在火星表面建造一个小型实验温室,在里面培养植物,称“这个温室将成为生命曾到达的最远处”。

 

 

马斯克希望人类文明可以发展成太空文明。假如地球遭到毁灭,人类可以迁往其他行星,以保证人类文明的存续。他指出,人类历史有两个方向,要么永远留在地球上最终灭绝,要么在其他星球上立足。

 

 

然而,想要在火星上建立殖民地,并非种种花草这么简单。马斯克自己也清楚,想要保证一个人类殖民地发展,需要足够的人口和充足的物资,这就对载人飞船和货运飞船提出了要求。星舰(Starship)的开发正好就对应了这些要求。

 

 

 

20日晚,马斯克和员工正在监测星舰 / SpaceX

 

 

星舰的目的地是星辰大海

 

 

马斯克的雄心并不止于火星。事实上,早在2021年,美国航天局就和SpaceX签了一份价值28.9亿美元的合同,计划让星舰把宇航员送到月球表面,也就是所谓的阿尔忒弥斯计划。

 

 

另外,星舰这个巨大的船舱赋予了其发射卫星的能力,这也为航空科学打开了一扇新的大门。SpaceX表示,星舰有希望发射比哈勃望远镜更大的天文望远镜,能大大加速对宇宙的探索。

 

 

星舰还可以用来太空旅游。日本亿万富翁前泽友作已经向SpaceX预订了一个绕月旅行套餐,届时还将搭载其他来自世界各地的知名艺术家,这份惊人的套餐名叫“亲爱的月亮”。地面旅行也可以由星舰完成,速度将比现在所有的飞机都要快得多。

 

 

最后,马斯克希望,星舰最终能把人类带到太阳系更远的地方,甚至是木星这样的气态行星。

 

 

一波三折的星舰首飞

 

 

然而,星舰的首次亮相飞行却以失败告终。升空三分钟左右,这个庞然大物开始失去控制,33个发动机中,熄灭了6个,且到三分钟时机体应该分离,但星舰没有任何反应,且偏离了轨道。到第四分钟,飞行终止系统被触发,机载炸药随即启动,将其炸毁。

 

 

然而马斯克并没有气馁,仍在发推庆祝,实际上,工作人员都认为这次试飞是成功的,他们不怕弄坏东西,相反,还很高兴能从中收集到大量数据。

 

 

马斯克早就为发射失败打足了预防针,这次失败甚至可能在他的预料之中。他曾说过,“别想着一次就能搞定,除非你疯了。”他指出,只要让火箭离开地面,且不破坏发射台基础设施,就是一场胜利。按这个标准来看,20日的发射的确是成功了。火箭顺利升空,且发射台大体没出事,就是表面的混凝土由于火箭巨大的反推力全都碎了。

 

 

星舰在空中爆炸 / 路透社

 

 

实际上,本次星舰发射已经是推迟过了。本来星舰发射预计于17日进行,但因为火箭增压系统出了问题,影响了发射。组成星舰的宇宙飞船和火箭都曾单独进行过试飞,但火箭部分在今年2月的试飞中出了事故,动力被减少了一半。事后,SpaceX承诺,20日发射时,火箭将恢复到此前90%的动力,即约70兆牛顿,是土星5号火箭推力的两倍。土星5号曾两次把人送上月球。

 

 

星舰爆炸完全没有挫败马斯克的自信。马斯克表示,几个月后,将第二次发射星舰。随后,他给员工发送电子邮件,乐观地说很有可能在今年内就能让星舰进入轨道,今年不行就明年。邮件结尾,他呼喊道:“火星,我们来了!”

推荐内容