马斯克的星舰,炸了4次才试飞成功,计划在2024年将100人送入火星
几乎人人都知道太空狂魔马斯克。在马斯克的宏伟蓝图里,他将在2024年,用SpaceX的星舰将第一批志愿者送往火星。
到那时,第一批前往火星的志愿者将进入美国肯尼迪发射中心的39A黄金发射台,通过发射走廊走进星舰飞船,点火后,这枚强大的火箭将使用6台猛禽发动机,产生超越前苏联N1和阿波罗土星五号的推力,将这艘装有100人,重达100吨的飞船送入太空。
进入地球轨道后,推进器和星舰飞离,推进器将返回降落场,而星舰将继续它的旅程,之后,它将会以每秒7.5公里的速度冲进火星的大气层,直至抵达火星。
那么,这个伟大的愿景会实现吗?星舰飞船又是怎么实现太空旅行的呢?
马斯克在2002 年创立了SpaceX,目标是率先开发出可重复使用的火箭发射技术,以降低人类进入太空的成本,从那时起,SpaceX 凭借猎鹰 9 号运载火箭和龙飞船取得了一系列成功。
他在2016年的一次国际会议中说过:"历史将沿着两个方向分叉,一条路是我们永远停留在地球上,等待着一些最终会发生的灭绝事件,还有一条路就是成为太空文明和多行星物种。"
所以SpaceX的最终目标是让人类能定居在火星上,将付费客户送入太空则是一个中间步骤。马斯克希望能借此表明太空旅行是一件可以轻松完成的事,除此之外,旅游业可能会作为一部分收入来源,来支持未来针对火星的更大星际飞船系统的开发。
而实现这一梦想的关键工具,就是星舰飞船。
公开的资料显示,最终版的星舰飞船由两级构成,一级是被称为超重型的推进器,一级是搭载人员的星舰航天器,两极叠在一起的星舰高达120米,相当于40层的大楼,直径有9米,能装载100人。这个庞然大物超过了过去历史上最大的土星五号,这是美国阿波罗登月计划期间使用的火箭,阿波罗计划完结之后就退役了。
星舰的最高层,可以作为成员的活动交流室,以及观景台。第二层是多功能活动区,下面还包括移民火星的乘客休息舱、货舱、飞船的控制中心等。
星舰部分包含了6台猛禽发动机,火箭部分则是搭载了37台猛禽发动机的超重型猎鹰火箭,建成后,星舰总重5000吨。
按照设计,未来的星舰飞船可以分为货运和载人等不同版本,都将拥有从地球轨道甚至更远深空返回并垂直着陆的能力,这对于运载火箭的完全回收重用,以及未来的载人登陆月球,甚至是移民火星,都至关重要。
星舰最惹眼的还有它的不锈钢外壳,不锈钢这种材质很难让人把它航天联系在一起,在航天领域运用得更广泛的是碳纤维复合材料,要价达到13万美元/吨,但星舰使用的301不锈钢的价格是2500美元/吨,只有碳纤维复合材料的2%。
而且不锈钢耐高温,强度高、可加工性强,唯一的缺点就是重,但是因为不锈钢的耐高温,在返回地球时不需要安装过多的隔热材料,所以火箭的整体重量并没有增加多少。
要想验证发射并重返地球,就得进行一次次的高空试飞,所以才有了我们看到的屡飞屡炸。星舰SN8、SN9,SN10、以及SN11都出现了"计划外的快速拆解",有落地时燃料罐压力不足、落地前点火失败的原因,还有落地速度过快撞坏了舰体内的结构,以及发动机故障当空解体的原因。
直到全新升级的星舰SN15登场,经历了点火发射,升上10公里的高度并完成一系列复杂动作的6分钟后,稳稳落地,成了第一个在高空飞行实验中幸存的星舰原型机。
从毫无美感的不锈钢筒,到历经数次迭代终于试飞成功的星舰SN15,星舰确实在朝着它的目标前进,SN15之后,下一步星舰原型机要测试的是基础稳定性,测试燃料供应问题、星舰的姿态控制能力、新的着陆支架承受能力等等。
按照马斯克的计划,今年的7月,星舰SN20会进行一次全流程的测试,进入近地轨道,以8500米/秒的速度冲入大气层,尝试完成一次滑翔返回。
除了载人抵达外太空,马斯克还表示,星舰飞船也可以用于地球上的洲际飞行,他预计,未来从美国纽约到法国巴黎的飞行时间大约只需要30分钟。
在SN15没有成功试飞之前,SpaceX就拿下了NASA阿尔忒弥斯载人登月计划,获得了30多亿美元的资助,负责在"星舰"飞行器的基础上,研制将宇航员从环月轨道送上月球的着陆器。
也就是说,NASA选择星舰作为美国未来载人登月计划的唯一指定登月舱。除了看中星舰200万美元一次的低价发射成本,NASA也信任SpaceX的技术,毕竟SpaceX研发的龙飞船有过成功为国际空间站运送物资的经验,2020年8月,载人龙飞船2号还搭载了2名宇航员成功返回地球。
尽管目前星舰尚在开发中,还没有冲出大气层,但一次次进步,也在逐渐缩短SpaceX与马斯克期待的目标——火星的距离。
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