人类离火星游览又近了一步?
从“你咋不上天呢” 到 “啊?你又要上天啊?”,“硅谷钢铁侠”埃隆·马斯克(Elon Musk)为整个地球(特斯拉),哦不,整个国际(SpaceX)再次发明了一个奇观。
就在美国时刻8月27日,SpaceX 研制的“星虫”(StarHopper)一举打勾StarHopper 史上最大跳动,悬空到离地大约150米,在空中回旋扭转了数十秒,终究在自带导航引导下,安全稳定地回到发射台。
StarHopper 是什么呢?它是 SpaceX 制作的大型客运火箭的原型机,用在测验 SpaceX 计划中的星际飞船(Starship)和超重型航天器的要害技能。这个原型机还包含 SpaceX 为未来的深空火箭开发的新式 Raptor 引擎。
咱们一同赏识一下这壮丽的一幕:
看热闹不嫌事儿大的在咱们,先来瞧瞧吃瓜大众的留言:
Ian Kluft: SpaceX让咱们看到的这一幕几乎太赞了!星舰的建立更近了一步,也改写了飞翔包线的参数-更高的飞翔高度、近地轨迹、月球、火星。
Judy A. Jones: 这等候是值得的!你看这升空、移动、下降、落地全都由猛禽发动机操控。会飞的水塔完结了两次超棒的发射!现在就跟从咱的老大哥SpaceX上月球、上火星!
Austin Barnard: Starhopper做到了!祝贺SpaceX和马斯克,离上火星又进了一步,我现已等不及要看看星舰的真容了!
总归,是不是既影响又流通?
尽管以间隔来说这仅仅小小的一步,但却是 SpaceX 新一代的猛禽(Raptor)甲烷引擎不连接地上设备的情况下,最大一次自在飞翔,再次燃爆了国际。
而这其实是StarHopper第四次“试跳”,它在本年4月初做了两次“短跳”,鉴于安全,都绑在线缆上。
7月25日完结的第三次跳测,也是初次“无绳跳动”,升到了大约 20 米。马斯克高兴的发了条推特,表明“水塔”也能上天(StarHopper的制作商为当地一家水塔公司)。
本应在8月26日的第四次试跳,在终究一刻仍是取消了发射实验。马斯克随后表明,焚烧器需求进行检查。
8月27日,万众等待的第四次试跳总算成功。尽管原计划是升空到200米高度,但此次SpaceX应美国联邦航空局(FAA)的要求,将升空高度调整到了150米。但即便是150米,也改写了StarHopper最高跳的记载。
马斯克之前表明,假如此次测验成功,他将在9月举办揭露讲演,具体发表星际飞船项目的信息。
尽管Starhopper 都还没有正式首飞,但依照这个节奏,有或许完结马斯克的许诺:2022年超重箭+星舰首飞火星,2024年初次载人飞往火星,抢在人类重返月球前登陆火星。
Starship:解锁太空游览新姿态
SpaceX一向飞驰在新火箭、新飞船研制的路上,底子停不下来,又是SpaceX,又是StarHopper,又是Starship……等等,吃瓜大众都被搞晕了啦。
要讲清楚Starship的工作,就不得不先给SpaceX公司的产品排排坐、吃果果。
故事要从几年前说起,一开端,马斯克的计划是:制作一个最强壮的运载火箭,即FH重鹰火箭,但由于高达1.5亿美元的簇新发射价和9000万美元的复用价,且结构太杂乱,在仅有一次飞翔后被雪藏。
(FH重鹰火箭,图片来自维基百科)
然后,马斯克计划制作一个往复火星的箭船体系,便是ITS星际运输体系,理论上能够往复于木星、土星,还能在地球外表亚轨迹飞翔(打造1小时地球圈),开发总预算超越100亿美元。
不过,ITS由于标准太大,直接被内部封杀了。
(ITS星际运输体系想象图,图片来自维基百科)
再后来,马斯克打造了一个更靠谱的缩小版ITS —— 大猎鹰火箭(Big Falcon Rocket),一个超级星际运输体系,既能够环月登月,又能够拜访火星,最绝无仅有的是箭船全体化和高度收回性,被SpaceX内部视为终极想象,早已为全球SpaceX死忠粉所熟知。
最重要的是,这个庞然大物能将满足的人、食物、水和其他补给至火星外表。彻底完结马斯克的愿望:殖民火星。
(大猎鹰火箭,图片来自维基百科)
2017年,马斯克又提出更靠谱的缩小版的BFR,但很快又被新的规划理念掩盖,发布了大猎鹰火箭的“全不锈钢版”舰船。
新版大猎鹰火箭的规划由两个部分组成:
榜首部分命名“Super Heavy”,作为推进器,用来脱离地球引力圈套;第二部分命名“Starship”,用来进行星际飞翔的国际飞船。
(新版大猎鹰火箭,图片来自SpaceX)
众所周知,SpaceX上一年卖出了榜首张“送人上天”的船票,日本亿万富翁前泽友作(Yusaku Maezawa)和几位艺术家或许就将搭乘 Starship 在2023年进行太空游览。
而这回测验的StarHopper,便是Starship的雏形版别,用以进行先期测验。
值得一提的,StarHopper装备了SpaceX新一代猛禽液氧甲烷火箭发动机(Full Flow Staged Combustion Cycle Engine)。
比较现在已有的发动机,“猛禽”有三大优势:
1. 液氧/甲烷推进剂组合具有高的组合发动机喷发功率更高;
2. 选用全流量补燃分级焚烧循环的发动机具有高性能、高可靠性;
3. 可重复运用的规划,不会形成太大的本钱担负。
但缺陷也很明显,管线杂乱、出产不易,且造价极为昂扬。但这对估值333亿美金的土豪SpaceX并不算什么。
尽管这次 StarHopper 只在150米的空中飞了一小会,但这样的效果,也是此前很多次的失利换来的。
马斯克曾在上月16号,即美国登月50周年进行StarHopper的回旋扭转测验,却发作了爆破。焚烧进程中,火焰从引擎底部开端喷发,在几秒内吞噬了整个StarHopper。随后,SpaceX关闭了发射场周围的一切路途和海滩,也停止了对此测验的直播。
本想讨个好彩头的马斯克,碰了一鼻子灰。
过后马斯克发推特表明,起火原因是燃料走漏,对Starhopper并没有形成严重危害。但网上依然一度传言,StarHopper的发射或许会被无限期推迟。
可是马斯克是不允许这种事发作的,他可从来没佛系过。
历经几番苦难,7月25日的测验总算顺利完结。Starhopper在向上飞起约 20 米,并横移大约 20 米后,又再落回了地上。
这小小的一步让猛禽成为了史上榜首个有了实飞纪录的“全流分级焚烧循环”引擎。
而这次,咱们又一回见证了奇观,150米的最大跳动。
接下来,2020年进行全尺度Starship星舰初次试飞,比较StarHopper只装备了一台猛禽,实践的飞船将装备六台,而超重火箭将装备35台猛禽。
据 SpaceX 商用事务副总 Jonathan Hofeller 的说法, 2021 年就能实施首个商用使命,并且至少有三个不同的客户关于首飞感兴趣,都是通讯公司的卫星。
虽然看似还有两年半,但其实时刻也很急迫。交给商用之前,SpaceX 至少要完结Starhopper和猛禽的测验、Starship 底下的Super Heavy推进器脱离地球引力圈套的测验、Starship 自身的制作和测飞、以及Starship 和 Super Heavy 制作、拼装后的首飞。这期间每一个环节的测验都需求调整、改进、批改,算下来真够SpaceX忙的 。
野心家的噱头VS实干者的追梦
作为科技圈最炫酷的大佬,马斯克的商业地图早已不局限于地球了。
或许你知道 SpaceX 最闻名的项目是他们承当了 NASA 向国际空间站运送物资的使命。但是,当它在 2002 年建立的时分,他们就有一个十分明晰、庞大而又理想化的终极目标,那便是“殖民火星”。
马斯克曾墨西哥城举办的第 67 届国际宇航大会(International Astronautical Congress,IAC) 中,以“火星移民计划”扩宽了人们对国际的想象力的鸿沟人们总算认识到,火星现已成为了人类在未来多年内最有或许进行深度开发的地外星体。
全套计划包含四项:可收回性、可太空轨迹补给、在火星上制作推进剂、以及运用正确的推进剂。
榜首点当然咱们都能了解,收回火箭方面 SpaceX 现已玩得很溜了,火箭是通往太空的仅有根底交通工具,把火箭发射本钱降下来,才干处理人类移民火星的交通问题。
就第二点而言,火箭助推器回来发射台之后,会载着装满燃料的飞船再次发射,与之前发射的飞船集合,这个进程会重复几回,直到燃料弥补结束,这样做能让票价直降500倍。
第三点的含义在于假如有人懊悔要回来地球呢。
终究针对适宜的燃料这一点,甲烷是首选。火星上有许多的水(冰)和二氧化碳(火星大气层中的首要气体),出产由液态氧和甲烷组成推进剂,会很便利、简略。
终究,咱们去一次火星的本钱或许就和买一栋小房子的价钱差不多,大约 20 万美元。
当然,要害部分依然还有着许多无解之题。比方飞翔器怎么抵挡太空超低温?怎么处理国际辐射的要挟?等等。相同,人类在火星上不会真的要靠马铃薯生计下去吧?
依照马斯克的主意,SpaceX的效果仅仅为登录火星发明途径,他期望企业家们能在未来的火星殖民地根底上制作更多的根底设施,包含铁铸造厂、披萨店、酒吧等等。他还估测,“最有或许的是,在火星上的政府方式将是某种直接的民主”,居民们会直接就某些问题进行投票。
不过,好像之前马斯克的一贯作风,即便还有许多工作没有处理,他依然先给自己立下了不少Flag:2019 年进行推进器的测验、 2023 年正式开端进行火星飞翔、 2020 时代的后半段将人类送上火星。
好像之前的自动驾驶技能相同,也依然有许多技能问题没有彻底处理的情况下就斗胆立刻测验。不过,上一年马斯克将一台特斯拉装进了SpaceX猎鹰Falcon重型火箭,飞向火星。用马斯克自己的话来说,此前阅历很多失利,是用过“嚼着玻璃注视深渊”走过来的。所以,谁也无法断语他这次是“敢为人先”仍是过于狼子野心。
霍金在逝世之前,给咱们留了终究一份看得懂的礼物——《终极问答》。关于人类对太空的探究,霍金说,“当千帆过尽,我看到了人类的凯旋。”
假如霍金留给咱们的是问题,那么马斯克带给咱们或许便是答案。
靠SpaceX “送人上天” 或许真的有戏,究竟,小探自己也是很想上太空看看呢!你对星际游览和殖民火星有什么观点?欢迎留言评论。
本文参阅:
D'Agostino, As told to Ryan (22 January 2019). "Elon Musk: Why I'm Building the Starship out of Stainless Steel". Popular Mechanics. Retrieved 30 May 2019.
Gebhardt, Chris (3 April 2019). "Starhopper conducts Raptor Static Fire test". NASASpaceFlight.com. Retrieved 4 April 2019.
SpaceX considering SSTO Starship launches from Pad 39A, Michael Baylor, NASASpaceFlight.com, 17 May 2019, accessed 18 May 2019.
Stephen Hawking (2018). "Brief Answers to Big Questions".
硅谷洞悉特约作者
本文作者:Susan Wu
道谢:美国康奈尔大学地理物理系博士后刘彬对此文亦有奉献