马斯克宣布最新火星计划:两年后发射首批星舰,四年后首次载人飞行

文摘   2024-09-08 20:52   上海  

1.

北京时间今天,埃隆在X上陆续发表多条帖子,向全世界宣布了SpaceX公司最新的火星计划。

SpaceX创造了第一枚完全可重用的火箭级,更重要的是,它让(火箭的)重复使用在经济上变得可行。
从根本上说,让生命跨越行星是一个“每吨运抵火星”的成本问题。
目前,每吨有用的有效载荷运抵火星表面的成本约为10亿美元。如果要在火星上建立一个自给自足的城市,每吨有效载荷的成本需要降低到10万美元。因此,技术需要提升一万倍。难度极大,但并非不可能。
渲染图:Keith Mansfield
第一批前往火星的星舰将在两年后的下一个地球/火星转移窗口开启时发射。
这些飞船将不载人,以测试在火星完好无损着陆的可靠性。如果着陆顺利,那么首次载人火星飞行将在四年后进行。
此后,发射速度将呈指数级增长,目标是在20年左右建立一个自给自足的城市。跨越行星将大大延长意识的可能寿命,因为我们将不再把所有的蛋——无论是字面意义上的还是新陈代谢上的——都放在一颗星球上。


2. 

每隔780天(约26个月),地球围绕太阳运动2周又49度,而火星围绕太阳运动1周又49度。因此,从地球上看,火星重复出现在同一点和同一方向上,实现“会合”。[1]

对于火星任务而言,每26个月有一次发射火星探测器的最佳时间窗口。在这一时期内,探测器可沿着“地火主干道”——地火霍曼转移轨道到达火星,不仅节省燃料,还可缩短抵达时间。

最近及未来的几个火星发射时间窗口期为[2]

  • 2020年7-9月(中国天问一号探测器于20年7月23日发射)

  • 2022年8-11月

  • 2024年10-11月

  • 2026年11-12月

  • 2028年12月-2029年1月

可见,SpaceX的目标是在26年11月之前完成星舰一级回收、二级回收、在轨加注等一系列测试,然后在约两个月的时间窗口内发射首批飞往火星的星舰,在载人飞行前,预先将一部分设备和物资投放到火星表面。

如果这一系列发射获得成功,SpaceX将在下一时间窗口,约28年底进行载人星舰的发射。

马特·达蒙,2015年《火星救援》


3. 

著名程序员,创业加速器Y Combinator的联合创始人保罗·格雷厄姆(Paul Graham)回复了埃隆的帖子,他深感震撼:

哇哦,这可不是几十年后的事,这是四年内将要发生的事情。

埃隆说:

尝试让巨型飞船在火星上着陆将在这个时间框架内发生,但只有在着陆被证明是可靠的之后,人类才会出发。
对于载人任务来说,4年是最好的情况,可能是6年,但希望不是8年。

Y Combinator的联合创始人保罗·格雷厄姆(Paul Graham)


4. 

6月10日,埃隆在直播暗黑破坏神4时,也阐述了SpaceX执行火星任务的时间表,以及可预见的载人火星任务的艰苦条件:

我认为三年之内,我们就能发射第一艘飞往火星的星舰,然后进展就会以指数级增长。
在火星和地球每两年会合的第一次,派出几艘飞船。第一次派出几艘飞船,也许三艘,确认它们能很好地着陆。
然后开始加速,在第二次交会时,我不确定,可能派出20到30艘飞船。然后第三次100艘,并且尽快达到每两年发射1000艘飞船前往火星的速度。
。。。
显然,不是每个人都需要去火星。地球上有80亿人,也许有100万人想去。
火星不会是一个奢侈的目的地,在很长一段时间内都不会。火星的广告词,会像伪造的沙克尔顿招募广告,那就是:危险、局促、不舒适、生活艰苦,有可能死去,谁想要加入?
是的,火星上的生活会很艰难。但如我所说,这对确保意识的长期生存很重要。至少有些人愿意在艰苦的条件下,在一个相对狭小的金属罐子里进行高危的探险。如果能活下来,这将是一次有趣的探险。

流传甚广,但很可能是后人伪造的一则广告。据传1914年年初,英国探险家沙克尔顿在报纸上刊登南极探险队招聘广告:“募男。危程,薄薪,苦寒;长及数月,全无天日;险境恒常,生还存疑;倘侥幸功成,惟获誉加赞者也。”


5. 
2017年9月,在澳大利亚阿德莱德举行的年度国际宇航大会上,埃隆首次向世界宣布了SpaceX公司的火星任务时间表。令人惊奇的是,七年过去了,这一宏伟项目时间表的累计偏差目前只有四年(两个窗口期)。
埃隆展示了下面这页幻灯片,并讲述:
我相当有信心,我们可以在五年左右的时间内完成飞船的建造,并为发射做好准备。这就是我们的目标,争取赶上2022年的火星会合期。地球与火星的同步大约每两年进行一次,所以每两年就有一次飞往火星的机会。
然后,在2024年,我们想尝试发射四艘飞船,其中两艘将配备乘员——两艘货运飞船和两艘载人飞船。这些初始任务的目标是找到最佳水源——这是第一次发射任务。第二次发射任务的目标是建造推进剂工厂。
此后,我们应该有足够的着陆质量来建造推进剂工厂,特别是有六艘飞船的情况下。推进剂工厂将包括一个大型太阳能电池板阵列——非常大的阵列,以及开采和提炼水、从大气中提取二氧化碳、制造和储存深冷甲烷和氧气所需的一切。


6. 

下一次星舰综合飞行测试将是星舰五飞(IFT-5)。星舰五飞将上演“空手入白刃”的好戏:SpaceX将测试用机械臂抓取飞回的星舰一级——超重助推器。

这次备受期待的发射预计将在九月举行,具体日期仍未公布。


参考文章

  1. 《下一站火星》,毛新愿

  2. https://en.wikipedia.org/wiki/Exploration_of_Mars

瓦砾村夫
看瓦砾村夫翻译的马斯克访谈、演讲和问答,完整了解真实的老马。
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