这个世界似乎总是给马斯克提供表演的舞台,过不了几天,他就要来一场令人惊艳的太空舞,吸引全世界的聚光灯。
就在前几天,马斯克刚经历了人生的一次大起大落。“大起”是被《时代》杂志评为2021年度人物,紧跟着被美国工程院评选为院士;大落是SpaceX公司刚发射的第36批49颗星链卫星,被电磁风暴摧毁了40颗,让星链计划蒙上了一层阴影。
马斯克似乎既没有沉浸在满足的喜悦中,更没有因卫星陨落而被击倒。40颗卫星报废的消息发布后才过1天,北京时间2022年2月11日,他就在德州的博卡奇卡惊艳亮相,举行了一场关乎人类未来命运的发布会,雄心勃勃地公布了巨型星舰的新计划。
所以,这位现实版的“钢铁侠”绝非浪得虚名。现在撷取发布会几个看点,与朋友们分享。
1、马斯克对他的火星梦很执着几乎全世界的人都在为如何在地球上过得更好,具体地说就是大家都在为如何改善生存环境,如何能够赚钱更多,如何能够更健康地活得更长一些而忙碌的时候,省委世界首富的马斯克,却卖掉了自己最后一处房产,成为租房住的“无产阶级”,一而再再而三地呼喊,移民火星!移民火星!
因此许多人认为马斯克就是个另类,甚至认为他可能是外星人。对于马斯克的所作所为,有人振奋,有人迷茫,有人嗤之以鼻。
振奋者认为,自己的科幻和梦想,由于有了马斯克,似乎正在渐渐地、或能够更快地变成现实;迷茫者则认为,人类连地球上的事情都没解决好,就奢谈什么火星?这是不务正业好高骛远,甚至是浪费资源。
更有嗤之以鼻者认为,人类要去火星生活完全就是个噱头,马斯克就是弄个概念圈钱,甚至阴谋论者们认为他的背后有某大国的影子,去火星是一个大阴谋,妄图挑起世界太空竞赛,将别国搞穷,他们好从中渔利。
前不久还有人说过,人类连去珠穆朗玛峰旅游都没有办法,火星比珠峰环境恶劣多了,怎么可能适合人类去居住呢?什么时候珠峰上有了小卖部了再说吧。
但在这次发布会上,马斯克依然固执地坚持火星移民梦。他认为,开发火星不是不管地球,他完全同意人们将99%以上的资源用于解决地球上的问题,但必须用不到1%的资源去解决地球以外的问题。
他说,美国每年拨给NASA(美国航天局)的预算只有财政收入的0.35%,他觉得少了些,达到0.5%较为合适。
他坚持一直以来的说法:人类必须成为多星球物种,从长远来看,人类最终要飞出太阳系,这对人类的生存和延续是必须的。人类星际移民越早越好,因为人类这群鸡蛋在地球上能否延续下去具有很大不确定性,谁也不知道哪一天太阳突然发怒或者某颗小行星撞向地球,人类就会灭种。
如果人类在其他星球也有分支的话,灭绝的概率就会小一些。所以,我们不能只考虑眼前的利益,还要有所开拓。我们必须走出地球球门,看看外面的世界,然后找到我们人类到底从哪儿来,又将朝哪里去的答案。
马斯克重申要在火星上建立城市,并将100万人送上火星的计划。但他也说了,他的火星计划最大的卖点是前往火星非常艰难辛苦,甚至很危险,可能会死去。
为了将人类送上火星,需要很好的运力,星舰就是为了解决这个运力而诞生的。马斯克计算了自己SpaceX公司开发的超级助推器(火箭)和星舰的快速重复利用能力,超级助推器重复利用的间隔时间只需1小时,从点火到降落只要6分钟时间,前2分钟主要是爬升,后4分钟自主降落完成回收;而二级飞船(应该是运送燃料的加油版星舰)由于至少要绕地球一周,回收重复利用时间为6~8小时。
2、下一代星舰的效率我们见证了SpaceX公司是如何回收火箭的,也见证了一艘艘星舰模型回收时的爆炸景象,人们把它形容为马斯克的爆竹或者烟花,但最终都成功了。就在去年的5月份,马斯克的星舰模型爆炸了4次后,SN15星舰终于顺利返回并稳稳立在了回收平台上。
其后,很快马斯克开始组装准备进入地球轨道试验的SN20星舰,高约120米,运载能力达到100吨。雄伟的英姿屹立在发射场,引起了世界瞩目。
这才过去没多久,马斯克的星舰回收又翻出了新花样。为了快速重复使用火箭和飞船,SpaceX在发射塔上安装了一对机械臂,当火箭体或飞船返回时,这对机械臂会将它们在空中稳稳夹住,再也不用担心落地不稳摇摇欲坠后又爆炸了。
马斯克将这对机械臂幽默地称为“中国筷子”。从SpaceX发的宣传视频看,这对“筷子”是那样的神奇,当火箭体或星舰依靠反推发动机缓缓降落时,“筷子”会适时稳稳地夹住这个火箭体或星舰,而且很快将它们重新就位组装起来,灌装燃料后,重新发射。
马斯克声称未来星舰的发射目标是:超重型火箭每隔一小时能够重复使用一次,星舰每隔6~8小时能够重复使用一次,远航的星舰将在轨道加油,每次只需30分钟;这样,星舰将成为有史以来最棒效率最高的发射系统,由于完全可重复利用。
马斯克宣称,他的超重火箭发射成本仅有土星五号的5~10%,推力和载荷却至少是土星五号的2倍;在未来2~3年内,星舰每次发射成本将低于1000万美元,数年后可低至100万美元。
马斯克信心满满正是来源于SpaceX开发出的这双“筷子”,他把这个“筷子”发射方式称为零级。整个星舰发射系统由3级组成,零级就是集发射与回收为一体的总和发射架,一级为超级火箭,二级为星舰飞船。这里面或许也包含着整个发射过程实现了箭体飞船零损耗的目标。
而这个梦幻科幻般的“筷子”发射捕捉器,从设计到实验成功仅仅只用了13个月的时间,这种效率和速度实在令人匪夷所思。根据这个运力,一艘二级星舰一天可重复飞行3次,这样一年就可以至少将6万吨物资送上轨道。
这与目前世界上通常的火箭或飞船相比,简直就是魔术级,令人恐怖。
3、巨型星舰的一些基本参数未来星舰用超重型火箭发射,人们常常把它称为助推器。这款火箭直径9米,高达69米,装配33台2.0版猛禽发动机,装载推进剂3400吨,可产生推力7590吨,是土星五号的2.23倍。超重型火箭将星舰送入轨道后将返回,通过回收再利用。
星舰直径9米,高50米,装配有猛禽发动机9台,其中3台海平面版,6台真空版,装载推进剂1200吨,产生推力1500吨,有效运力载荷为100~150吨。远征飞船可停留在轨长期利用。
由此可见,超重型火箭和星舰组装起来有119米。
为停在轨道星舰加油的飞船,叫加油版星舰,和远航星舰外貌差不多,装载的推进剂运力可达到200吨。这种短程飞船会不断往返地表和近地轨道反复利用。
猛禽发动机2.0版是在1.0版基础上研发改进的,由1.0版的185吨推力增加到230吨,并降低了一半的制造成本;马斯克称未来猛禽发动机的推力还能够提升到250吨,成本将进一步降低。2.0版猛禽系列发动机的成功,将成为世界上第一个到达地球轨道的全流量分级燃烧火箭发动机。
马斯克放言,不久,助推器将达到每天生产一台的速度,三天就能够生产和组装一艘星舰。马斯克认为,要在火星建设一座自给自足的城市,至少要先将100万吨货物运到火星。由此,就需要建造大量的星舰。
由此有人认为,要实现在火星上建造城市的计划短期内是不可能的。因为前往火星每两年才会有一次发射窗口,也就是说每两年才能够发射星舰一次,要多少飞船才能完成呢?
4、人类真能在火星上建设起我认为,很难。
但如果我们联想马斯克之前说过的,要在10年内制造出1000艘星舰,这些星舰将停留在轨道上,随时准备出发去火星,就觉得这并非不可行。
发布会上马斯克说,将实现3天做一艘星舰。这样,一年就可以制造至少100艘星舰,10年不就是1000艘吗?而1000艘飞船一次可以运送10万吨物资,因此运送10次就能够完成100万吨的运送任务,两年运送一次,这样就需要20年。
为了配套将货物送上轨道的驳货版飞船,一艘飞船一次能够运输200吨的话,2年前往火星的10万吨货物就要运送500次,而这种短程飞船每艘每天可以发射3次,每年就可以发射上千次(如果一艘飞船能够使用1000次的话),有一艘这样的货运驳船就够了。
飞往火星的星舰每艘需要加注燃料1200吨,1000艘飞船就要加注燃料1200000吨,每艘加油版飞船可运载燃料200吨,这样就需要运送6000次,每艘加油版驳船每年可运送1000次,达到200000吨,只要有6艘加油驳船就够了。
这样加上一些保险系数,有10艘短程机动驳船(星舰)就可以了,最多再加上10艘备用就应该足够了。
到达火星的货物,不管是采用机器人还是派宇航员前往管理,都会本着早发的货物早建设安装,这样在2050年前后,火星城市就可以建起来了。人类或许就可以移民火星了,在本世纪末,就应该可以完成100万人类移民火星的梦想了。
实际上,马斯克的计划比我说的激进多了,2015年他曾说过2030年就完成这个计划,2020年又说2050年带领100万人移民火星。按照我前面的算法,一点都不出差错的话,这个时间也不太可能。
2050年马斯克已经79岁了,如果保养得好,或者现代保健科技能够从基因层面给他更多支持的话,他或许可以活到100岁,我想在他持续不改变的努力下,在他有生之年或许能够实现火星移民吧。能不能达到100万呢?还是个未知数。
而且,通往火星的路并不是只解决运力就能够实现的,还涉及到多学科甚至全部所有的科学,困难是无法想象的。马斯克现在正在搞脑机接口,如果他的机体寿命难以实现登陆火星梦想的话,或许他能够以虚拟人的形式最终实现这个夙愿。
马斯克的火星梦真的很坚定,甚至有些入魔。在演讲结束时,他甚至情不自禁地举起双拳怒吼:Just let’s make it real!(让我们一起让它变成现实吧!)
马斯克的梦想代表了多少人类?或者说你我之间有多少人有这样的梦想呢?这个梦想在本世纪末能够实现吗?欢迎讨论,感谢阅读。
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