定居火星要有强大的火箭。SpaceX,对于此事,你怎么看?

定居火星要有强大的火箭。SpaceX,对于此事,你怎么看?,第1张

Elon Musk一直想要把人类送到火星上,载人登陆火星最早要到2024年才能实现,Elon Musk投入了巨额资金研究高性能高推动力火箭,特斯拉和SpaceX等企业,包括所有商业计划都是为了给未来殖民火星做准备,Elon Musk希望在2050年前建立一个小规模的火星城市。

SpaceX和Elon Musk的火星计划大致分为四个阶段,首先是2022年,这可能是SpaceX的火星飞船或者无人探测器第一次到达火星。其实在2017年9月于澳大利亚举行的国际宇航大会上,Elon Musk就表示2022至少有两艘无人飞船要登上火星。

那么发射这两艘无人飞船是做什么的呢?无人飞船内部有很多东西,可能包括日本宇航局和美国宇航局共同研发的火星建筑机器人,还有几年时间,到那个时候,火星建筑机器人的研究工作也就该结束了。

除此之外,无人飞船中还将包括一些大型3D打印机器,压缩机,制氧机器(压缩火星尘埃,只要砖块)等等设施,这是殖民火星之前所必须准备的,把一些基础设施或者机器人先送到火星,之后在送宇航员去火星,计划这样安排一是为了测试飞船的稳定性和实用性,二是因为火星先头部队其实是必要的,直接送宇航员过去基本是什么都做不了……

Elon Musk针对初期阶段是信心满满:“我很有信心,我们能在五年内完成火星无人飞船和强大的火箭,并为发射做好充足准备,五年对我来说是一段很长的时间了。”

第二个阶段是2023年,在说这一阶段前,我们需要知道的是SpaceX“亲爱的月球”计划,这是SpaceX,Elon Musk和日本亿万富翁前沢友作合作的一次月球之旅,这次月球之旅所用火箭就是星舰,虽然这次不是专门针对火星的任务,但它的成功对于未来火星载人飞行来说是个好兆头。根据Elon Musk今年二月份的评论回复,这可能是星际飞船的第一次重大任务。

看到这里我们可以大概总结一下,SpaceX计划派出两艘或者多艘无人飞船,下一步是载人任务。基础建设任务需要建立一个推进剂生产工厂,将火星水、冰和二氧化碳结合起来,以产生甲烷和液氧,为船只提供燃料并实现往返家园的目的,另外还需要氧气发生室或者工厂等等,保障宇航员生命是首要任务。

关于食物方面,第一批人类不得不使用太阳能水培技术来种植食物。Elon Musk在3月份的一次采访中说,这项技术可以让植物在没有土壤的情况下生长,而且这项技术已经成熟,所以可以立刻应用在火星殖民地上。

SpaceX火星计划的第三个阶段是2025年至2027年,SpaceX公司计划在这期间发射更多的补给飞船。Elon Musk在推特上解释该公司可以使用10次轨道同步的高密集发射,在2050年前完成一座城市。

到下一个十年末也就到达了SpaceX火星计划的“超越”部分,SpaceX和火星殖民者预计将在火星定居。Elon Musk说自己有85%的机会在有生之年亲自访问火星,但是也有很大可能在前往火星的路上死亡,他已经做好了准备,顺利到达之后他也许会访问这个发展中的殖民地。

其实看到这里我们知道,这取决于第一批定居点的进展情况,Elon Musk在2016年的发言中层多次表示,“很可能会有人在 探索 中死亡,包括我。但是假如顺利的话,在多次发射之后,去火星将是非常安全的,而且会非常舒适,这就是未来太空运输业的雏形,无论是载人还是运输货物。”

其实在火星殖民地生活是多领域科学家的融合,之前说到的殖民地建筑机器人只是其中的一部分,还需要建筑结构,生物学,化学燃料,天文学,行星地质学等等领域的帮助。而SpaceX作为一家创造力十足的公司,他们想要登陆火星,在火星表面建立殖民地,就需要创造一个非常强大的火箭,说到这儿,我们的下一个内容来了。

火星和地球的平均距离是12亿公里,所以和月球相比,确实是远了很多,而且就算有足够强大的火箭,前往火星最少也得四个月到半年,这期间火箭还涉及很多细节问题和安全问题,所以前往火星建造殖民地的一大障碍就是拥有一个可靠的足够强大的火箭。

足够强大的火箭?大家可能会联想到土星五号和苏联的N1火箭,苏联的N1火箭四次发射全部失败,美国宇航局的土星五号火箭现在也已经退役……这个担子就落在了SpaceX和美国宇航局的身上,不过美国宇航局正计划重返月球,而登陆火星是在其后,而且美国宇航局预算和方案,包括路线都是固定的,所以最终还是要看SpaceX的情况。

Big Falcon Rocket火箭,也可以简写为BFR火箭,在2016年之前,BFR火箭的名称没有变化,但是在去年BFR火箭更名为Starship,也可翻译为星际飞船或者星舰,外观包括配置也有了很多变化,这说明SpaceX终于要大力发展星舰火箭了。

SpaceX的星舰火箭比美国宇航局的土星五号火箭还要大,运载能力也要比土星五号大很多,如果建成,这将是人类迄今为止最大的火箭。星舰的外壳是不锈钢镜面抛光工艺处理,目的是为了提升机身的反射率,同时也提高美观程度。另外,SpaceX这次选择了不锈钢来做星舰的外壳,原因是因为这种材料在穿越大气层的时候,表现会重量较轻的碳纤维材料好一些。

猎鹰重型火箭高约70米,而未来的星舰总长超过115米。星舰发射时由31个猛禽发动机提供动力,可产生5400吨的推力。Elon Musk在2017年的一次报告中表示,助推器顶部光滑的飞船将超过45米长,超过9米宽,载荷舱有八层楼高。

不过现在SpaceX最近一直在测试StarHopper,也就是星舰的尾部主要发动机,SpaceX公司正在位于德克萨斯州Boca Chica和佛罗里达州卡纳维拉尔角的工厂建造星舰的上级和超重型助推器。所以渲染图中的BFR还没有开始建造,现在是在测试原型机模型StarHopper。

而StarHopper就是星舰尾部的原型机,SpaceX单个建造和测试StarHopper就是因为StarHopper是星舰尾部的原型机,只不过StarHopper要比真正的星舰StarHopper小一点。除此之外,StarHopper还将测试SpaceX的新一代发动机引擎,也就是Raptor,这是StarHopper最重要的任务。SpaceX先后在Starhopper底部进行了静态点火实验和“跳跃实验”。跳跃实验的意思就是控制Starhopper进行低空实验,静态点火实验就是原型机不动,原型机引擎的喷射点火实验。

计划到这里就表明SpaceX和Elon Musk对下一代可重复使用发射系统发展计划的重视,现在StarHopper包括其他组件正在多个地点同时建造,这表明建造星舰要比之前的火箭要容易得多,而且造价和发射成本更便宜一些。

虽然Starhopper测试很顺利,但是也有不少网友表示了自己的担忧,SpaceX公司是一个非常有创造力的公司,他们的计划都非常严谨,但是建造StarHopper原型机的时候周边(工厂)完全没有保护,也就是说在室外建造火箭被认为是一种可怕的,冒险的努力,从根本上增加了危险制造缺陷发生的可能,还可能会有FOD物体碎片以及其他不可测危险。

从这样的外部角度来看,SpaceX好像缺少了一些洞察力。不过就此事,Elon Musk表示未来半个月内会增加更多工人,加强天气检测等,随时注意原型机的安全,但是说到保密性和室内建造,Elon Musk的意思是没关系,毕竟是原型机,主要是为了测试引擎。

猎鹰重型火箭本身已经是一种非常强大的火箭,它是现役人类最强大的火箭,但是猎鹰重型火箭不是针对火星设计的。不过,这两枚火箭似乎有很多共同之处,比如星舰和猎鹰重型火箭都是采用多台火箭发射引擎并联,共同发力,但是相较而言,猎鹰重型火箭结构更复杂,事故几率更高。所以SpaceX最近一直在研究几种火箭模型,包括猎鹰9号龙号载人飞船等等,随着可重复使用的助推器火箭技术的充分发展,其他火箭的工作也会越来越少。

随着SpaceX在Boca Chica发射设施多艘星舰的原型机取得稳步进展,Elon Musk说明,他们也在佛罗里达建造一艘星舰。这艘位于佛罗里达的星际飞船预计将从SpaceX公司位于卡纳维拉尔角的一个设施发射,而不是该公司位于德克萨斯州博卡的发射场,现在SpaceX也在考虑肯尼迪航天中心的39A发射台。

其实现在很多朋友可以看得出来,前不久SpaceX 的StarLink星球互联网计划,包括用猎鹰九和猎鹰重型火箭接的所有商业单子,从美国本土到以色列,加拿大宇航局,还有欧洲,包括未来印度,阿根廷的一系列卫星计划,都是为了“投资”SpaceX的星舰,星际飞船

这些资金将全部用于投资星舰的殖民火星计划,这就是SpaceX的孤注一掷,属于Elon Musk的倔强,也是属于全人类的殖民梦想。而在未来,猎鹰九和猎鹰重型火箭将不再使用,因为上面为大家提到了,星舰两部分可以分开使用,而且近地轨道,月球轨道包括火星轨道都是足够的,建成星舰之后在克隆几个,然后发展更强大的火箭就可以了,到时候淘汰的就是星舰,就像淘汰猎鹰九和猎鹰重型火箭一样。距离这一天还有多长时间呢?其实我觉得,保守估计在15至20年左右。

接下来,一组带领大家看看SpaceX专供星舰计划的项目有哪些,只为大家列举了部分计划:

猎鹰重型的长图欣赏

BFR(星舰)成品长图欣赏

未来太阳系将属于全人类,太空 探索 永无止境,我们的目标不止星辰大海,还有那星系远方!

埃隆·马斯克表示,美国宇航局到2024年将宇航员送上月球的目标是“可行的”,Starship在“几年内”就可以载人飞行。

NASA选择了SpaceX公司的Starship火箭作为下次登月计划,该火箭在测试中不断爆炸。

SpaceX公司正在开发一种名为Starship的新型巨型火箭。该公司的创始人兼首席执行官埃隆·马斯克希望它能把人送上火星,而美国国家航空航天局(NASA)已经选择了将下一批宇航员送上月球的运载工具。

马斯克在周五的新闻发布会上表示,Starship将在“几年内”搭载第一批人类。此前,SpaceX为美国宇航局发射了第三次宇航员任务。

“在日程安排方面,我倾向于比较乐观。我觉得我应该承认这一点,”马斯克笑着说。所以,对此要持保留态度。但我认为,在未来几年内,载人飞行也不是不可能的。”

日本亿万富翁前泽友作已经为他和其他8人预订了2023年环绕月球一周的星际飞船机票。这群人将成为执行星际飞船任务的第一批平民乘客。

不过,宇宙飞船还有很长的路要走。

SpaceX发射了最先进的星际飞船原型,距离德克萨斯州博卡奇卡的火箭开发设施只有几英里。到目前为止,试飞都以爆炸告终。

星际飞船似乎完美无瑕地发射,飞向平流层,然后关闭引擎——然后翻到腹部,用翼翼控制降落到地球。他们都有着陆困难。

前两个原型SN8和SN9高速撞向地面并立即爆炸。第三枚SN10在着陆时完好无损,但10分钟后爆炸。第四架SN11在重新启动发动机准备垂直翻转着陆时在半空中爆炸。

“很明显,我们不需要制造陨石坑,”马斯克说,他指的是爆炸。“我们还有一些工作要做,但我们正在取得快速进展。”

成功着陆对未来宇航员的安全至关重要。这也是SpaceX正在开发的更大发射系统的关键。

星舰将在一个23层楼高的超重型助推器上发射进入轨道。马斯克希望该系统的每个部分都能完全、快速地重复使用,从而将太空发射的成本降低到原来的100倍。所以星际飞船返回地球时不能爆炸。

马斯克说:“这是一种困难的运载工具,因为我们正在尝试打破完全和快速重复使用火箭的螺母。”“总得有人来做这件事。如果你拥有快速且完整的可重用性,那么这就是通往天堂的大门。”

“NASA的支持起到了巨大的作用,”他补充道。

马斯克称2024年宇航员登月是“可行的”

NASA正在与SpaceX合作,将Starship变成月球着陆器。

该计划是利用美国宇航局的太空发射系统将宇航员送上月球,然后与月球轨道上的星际飞船对接,这样宇航员就可以切换飞船。在那之后,星际飞船将把宇航员降落到月球表面,在那里停留一周,让他们 探索 ,然后把他们发射回NASA的宇宙飞船。

美国宇航局官员表示,Starship最早可能在2024年将首批两名宇航员送上月球。这次演示任务将是自1972年以来首次将靴子送上月球表面。它还将启动美国宇航局的阿尔忒弥斯计划,该计划旨在在月球上建立永久的人类存在。

马斯克认为NASA的时间表是“可行的”。

“我们可能会打碎一堆飞船,但我认为这是可能发生的。我认为2024年很有可能。”“我们的目标是更早,但我认为这实际上是可行的。”

美国宇航局监察长办公室则表示:该机构“极不可能”在2024年的最后期限前完成该项目。

目前,SpaceX正准备发射另一艘原型船,名为Starship Serial No 15,简称SN15。目前还不清楚何时发射,但火箭已经在博卡奇卡完全组装和直立。

马斯克曾表示,他计划建造1000艘星际飞船,将人类和货物运送到火星。最终,他希望在那里建立一个解决方案。

马斯克这个人什么都好,就是不太爱讲武德,没事干就爱破别人创造的世界纪录。这不,昨天Spacex以 一箭143星打破印度2017年创造的一箭104星世界纪录

或许有人会说,这种一箭发射一大堆小卫星没有什么技术含量,而且发射到太空只是增加“太空垃圾”而已。真的是这样吗?我们一起看看。

一箭多星是指一艘火箭发射时候,搭载多颗卫星(载荷)并将其送入轨道,是一种优越的发射方式。掌握一箭多星技术,意味着掌握分导H弹头、发射技术和火箭与卫星分离技术上的新突破。目前世界上掌握一箭多星技术的国家只有美、俄、欧、中、印度及日本。

1、美国:世界首个掌握一箭多星技术的国家是美国,1960年就成功发射过一箭两星,2013年达到一箭29星,昨天的 一箭143星 ,再次创造新的纪录。

2、俄罗斯:前苏联是第二个掌握一箭多星技术的国家,俄罗斯最高纪录是2014年"第聂伯"火箭创下的 一箭37星 的纪录。

3、中国:我国在1981年成功实施了一箭多星发射,最高纪录是2015年“长征六号”的 一箭20星

4、印度:2017年2月,印度创造了 一箭104星 的世界纪录。

有部分人对一箭多星(特别是小卫星)技术嗤之以鼻,认为其没什么技术含量。其实这是一种误解。一箭多星发射包括两种方式:一种是同一个轨道的多星释放,另一种是不同轨道的多星释放。

前一种方式 相对来说比较简单(注意重点: 相对 ),除了火箭需有足够运载力外,还要考虑多载荷对火箭重心及稳定性的影响,火箭、卫星之间的无线电相互干扰问题。另外最关键的是要掌握“星-箭分离”技术,让其按顺序精确分离进入各自运行轨道,不发生碰撞。

后一种方式 就比较难一点,除了上面的问题外,还需要在不同轨道面多次点火,这对火箭运载能力、发动机、控制要求都更加复杂,掌握这项技术的国家就更少了。

不过客观来说,一箭多星技术虽说也是技术的更新和突破,但还算不上里程碑性的技术变革,属于量变级的技术进步。

一箭多星发射的卫星大多都是近地轨道的微小型卫星,功能较少,寿命较短。不过如果定义小卫星都是“太空垃圾”,那就太过武断了。毕竟卫星这东西,够用就可以,没有必要追求大。随着技术进步,现在几公斤的卫星,都比以前几十公斤的卫星功能更加强大。

由于小卫星大多都是低轨卫星,会受到稀薄大气的影响,一旦失去动力将很快坠入大气层烧毁。而我们所说的太空垃圾,主要是指航天器的碎片,中高轨道的报废卫星等。

另外,卫星太多对地面观测太空有影响是肯定的。但是这种影响是不可避免的,比如地 面四通八达的公路及 汽车 、城市彻夜明亮的灯光、弥漫整个地球的无线电波 ,这些都是恒古未有过的改变,对原有生态环境影响是巨大的,但只是发展潮流,我们只能规划和适应。

一箭多星最大的意义在于可以大幅度降低卫星发射成本,降低发射卫星的入门槛。 不但大国可以发射卫星,小国、企业、高校,甚至于一些个人组织都可以发射自己的卫星。这对于全民进入航天时代, 探索 太空、百家争鸣,都是极为有利的。

本次Spacex一箭143星发射,属于 一箭多轨 的发射方式,载荷总重量大约5吨多。除了近地轨道的133颗客户卫星,还有10颗极地轨道的星链卫星(据说要进行激光星间链路测试)。

如此多的卫星分离本身就是一个很复杂的设计,何况还要涉及二级再次点火,其技术难度不言而喻。另外,本次猎鹰9号还携带了一个叫做SHERPA-FX的“转移级”,在其上面还载了18颗小卫星,与主火箭分离后将继续飞行,然后再释放载荷,相当于一个“三级”火箭。

2019年,重型猎鹰完成了一次号称极其困难的一箭三轨发射,三个轨道分别是LEO 300 x 860 km x 285 deg,LEO 720 x 720 km x 240 deg,MEO 6000 x 12000 km x 450 deg。这次发射有多困难, 马斯克表示是Spacex有史以来最难的一次发射

科学 探索 无止境,不但是要超越竞争对手,更难的是 不断超越自己

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