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“星舰”试飞是成是败?马斯克“殖民火星”计划为何让人疯狂?
2023年04月23日 · 社会热点 · 370人阅读
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北京时间4月20日晚间，人类再一次共同仰望天空，注视着SpaceX公司的Starship“星舰”试飞，这枚人类迄今为止最强大的火箭升空了，但没能进入轨道，在挣扎翻滚后爆炸了。许多人觉得遗憾，但Starship发布的推文却让人忍俊不禁，他们把爆炸事件形容为“快速的计划外拆卸”，他们甚至开了香槟庆祝。这次发射意味着什么，收获了什么，又损失了什么？
01
当地时间4月20日晚，由美国太空探索技术公司（SpaceX）研发的最新一代运载火箭系统“星舰”，在推迟48小时后再次发射，但在发射仅3分钟后，“超重型推进器”部分似乎未能分离，在高空发生爆炸。
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“新闻报道称，马斯克的SpaceX公司并没有把这次行动认为是爆炸，而是说火箭进入了快速的计划外拆卸，无论如何发射都是失败的。但是火箭在80秒的时候经过了最大的动压值，也就是火箭的结构经受住了考验，所以说实验取得了部分的成果。”
据《纽约时报》报道称，火箭助推器的33个引擎中有部分没有点燃，还有部分已熄火。SpaceX公开表示，由于“星舰”飞船发生了非计划内的解体，“星舰”发射任务失败。团队将继续审查数据并为下一次飞行测试努力。
中国空间探测技术首席科学传播专家 庞之浩：
“应该改进的地方非常多，尤其是这种方案到底可不可行。一开始火箭发射升空的时候，就发现了问题，就有几台发动机没有工作，这就造成了它的推力大大减少，速度大大减缓。3分钟的时候，这个‘星舰’系统就失控了，于是它就启动了自毁系统，防止整个‘星舰’掉下来，对地面造成大的伤害。”
作为人类首款可完全重复使用的天地往返运载器，此次发射SpaceX公司主要目的是为了验证飞船能否与火箭按计划分离，以及飞船能否达到轨道速度，并最后返回地球，同时获取一些关键数据。虽然火箭升空后发生爆炸，但SpaceX的工作人员依然集体振臂欢呼，因为这次发射已经达到了“火箭升空，不损伤发射台”的最低目标。马斯克也第一时间也恭喜SpaceX团队！
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“这次把两者合体，直接进行入轨的飞行实验，应该说步伐还是蛮快的。从工程上来讲是一次实验，而且是一次关键的实验。很有可能它的设计目标就是入轨飞行，只要实现入轨，在完成一部分轨道飞行之后就抓紧回收，可能目的就是让这个实验能够快速地结束，来取得一些实验数据。”
由于“星舰”的设计过于激进，2023年2月10日，一级重型推进器进行了一次多发点火测试，就发生了33台发动机中1台因故未能启动，1台点火中途中止的情况。在此次发射之前，马斯克在推特上被问及此次试飞能否成功时，马斯克回复说50%的概率。
美国SpaceX太空公司创始人 马斯克：
“我想把期望值定低一点，如果在出现问题之前，我们能将‘星舰’推到离发射台足够远的距离，那我觉得这已经算成功了。”
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“这次实验马斯克自己也表示过，‘星舰’的在制品，不仅仅只有立在发射台上的这一艏，马斯克团队已经为下次发射准备了更多的实验舰。虽然这一次是50%的成功率，但是大概率在今年年底，他的‘星舰’入轨成功率会达到80%。”
“星舰”是SpaceX公司正在研发的一款重型运载火箭，采用可重复使用设计，该火箭总高度约120米，由底部70米高、配备了33台“猛禽”发动机的“超重型推进器”和顶部50米高的飞船船舱"星舰"组成，这个首次发射成本约30亿美元的“巨无霸”被美国媒体认为是人类史上运载能力最大的火箭。
中国空间探测技术首席科学传播专家 庞之浩：
“最强火箭指的是它的推力最大，以及运载能力最大，起飞时候推力能达到7000多吨，可以把150吨的有效载荷送到近地轨道，如果不回收的话，可以达到250吨到300多吨，这样它就比土星5号以及新研制的航天发射系统都要大两倍左右。”
“星舰”官方全称为“星舰深空火箭系统”，由一级助推器“超重推进器”和上面级“星舰”组成。“星舰”从设计之初，就引入了许多全新概念。
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“其实‘星舰’并没有超出传统火箭的范畴，只不过在火箭的设计概念上进行了革新。比如‘星舰’的动力使用的是液氧和甲烷，所以马斯克的燃料选择应该说是有其更深远的构想。最新的理念是可回收的概念，重复使用。‘星舰’的助推段和上面级，都可以整体回收，并且再次使用。”
航空航天科普视频创作者 梁毅辰：
“马斯克选用甲烷发动机，和他想去火星有关系，因为火星上没有石油，所以造不出煤油，但是它有二氧化碳可以制造甲烷，所以也是基于这个原因，SpaceX公司非常看重液氧甲烷发动机，他认为未来的星际航行就得靠液氧甲烷发动机。”
02
为了研发“星舰”运输系统，2002年6月马斯克成立了美国太空探索技术公司，首次公布了他们载人登陆火星将使用的大猎鹰火箭系统，公布后的两年中，SpaceX又两易其稿，更是在2019年初，再次推翻了火箭系统的设计方案，将贮箱材料从高强度低重量的碳纤维复合材料变成生活中普通得不能再普通的301不锈钢，上至NASA下至同行，几乎所有航天企业和机构都根本无法相信。
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“马斯克的确是足够执着，他利用个人资源和他的企业所能汇集的资源，从一个火箭的小小的发动机开始，从更换部分材料开始改变，使用不锈钢来作为火箭舰体的材料，过去听起来都有点耸人听闻，他把这些一点一点变成了现实。”
前SpaceX高管 Lewis Hong：
“第一件事就是要让火箭变得更便宜，如果用一次火箭就丢掉，那火箭的成本永远下不来，所以为什么回收火箭是SpaceX最重要的工作。”
伴随着火箭材料更迭的同时，“星舰”的垂直回收技术也日趋成熟化和实用化，大猎鹰火箭系统的设计过程中，也进一步引入了软件开发的快速迭代思想，从一次次失败中快速找到技术漏洞，优化到下一代的版本中，逐渐逼近最终的实用化运载火箭，而这一过程，也让SpaceX公司几度濒临破产。
前SpaceX高管 Lewis Hong：
“成立SpaceX他基本上采取的是一个open（开放）的态度，他跟所有的员工说成立这家公司，预算只够让我们发射三次，如果我们三次都没有成功的话，公司就会倒闭，就是这么简单。马斯克常常跟员工讲，他会把他人生的最后一毛钱，都投在他这两家公司里面，他成立SpaceX就是要去火星。”
作为一种全新概念的航天器，“星舰”的上面级，具有鼻锥和着陆鳍的星际飞船吸引了众多的关注，星际飞船集成了6台发动机，长约49米，类似于科幻黄金时代的火箭飞船。而这一概念却来自于马斯克小时候读过的一本漫画书。
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“我们可以把‘星舰’的上面级理解为一个可以反复使用的小火箭或者小飞船，这个独立的小飞船可以在绕月轨道上，自动向月球降落，并且把航天员送往月球，完成科考之后，再以一个整体的形式把航天员送回环月轨道，最后向地球返航。马斯克的这个构想，最初是来自于比利时著名的漫画《丁丁历险记》，因为在《丁丁历险记》里讲到登陆月球的时候，漫画的创作者绘制的就是一艘飞船落在月球上。”
航空航天科普视频创作者 梁毅辰：
“这个飞船可以和美国原来用的航天飞机类比，但是和航天飞机不同的是，“星舰”的每一个部分都是可以重复使用的，而且它是用简单粗暴的垂直落下来的方式来回收的，而且它的运载能力也比原来的航天飞机要强一些。”
在SpaceX的规划中，“星舰”经过高频率重复使用后，单次发射成本有望低于1000万美元，甚至仅需200万美元左右。马斯克曾表示，“星舰”可以将“进入太空的成本降低几个数量级”，让人们能够前往火星，并最终让人类成为多星球物种。
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“如果这样的话，他至少建立了一种可能性，就是让所有人知道，利用传统燃料驱动的火箭，有可能实现让更多的人登陆火星，并且有可能实现在火星上长期的居留、科考，未来可以依托这样的概念工业化地制造飞船和火箭，或许有可能实现大规模的火星移民。”
03
在此次发射之前，美国太空探索技术公司4月10日，在社交媒体发布了一则“火星任务”的概念短片，演示了价值30亿美元的“星舰”未来如何从地球着陆火星。概念影片全长5分钟，展示了“星舰”如何从基地进入太空，再从太空上另一艘“星舰”加油机上加油，最后着陆火星。视频最后的设想中，人类已移居到火星上一个巨大的穹顶之下。
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“人类钟情于火星的热情可能已经超过200年了。过去钟情于火星，可能出于宗教、神话或者没有科学依据的期盼。但是现在，如果有一天地球的环境不再宜居，那么人类是否有能力在地球之外找到第二处可以作为家园的基地，而火星就是我们现在科技水平能够触到最有可能接近第二家园的星球。”
火星是太阳系由内往外数的第四颗行星，直径约是地球的一半，此前中国发射的“天问一号”探测器在距离火星表面大约1.1万公里的高空中对火星进行了拍摄，在其中的一张照片中，我们可以看到那是一个看起来像橘红色的世界。当我们不断靠近火星时，可以逐渐看到火星表面的细节，那是一个充满了碎石、砂砾的世界，就像地球的戈壁滩那样荒凉。
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“我们发现火星的地质环境曾经与地球非常接近，但是为什么火星在经历了漫长的变迁之后，会变成现在这样的荒凉？至少在表面上没有任何植被，没有任何生物，而且大气也不再宜居，过去丰富的水体也不再存在。这种变迁是怎样导致的？人类特别关注，因为很多人认为地球可能是几十亿年前的火星。”
2021年5月15日，中国的探测器第一次登临火星背部的地区，这也就表明人类对火星的研究又迈出了新的一大步。随着火星探测的逐步深入和对这颗星球更加直观的认知，人类越来越发现火星与地球太像了。
中国空间探测技术首席科学传播专家 庞之浩：
“火星现在也有很多和地球相像的地方，一个是一天也基本上是24小时，二是我们特别关注火星上的大气，但大气比较稀薄，只有地球大气压力的1%，以前是比较厚的，现在变得稀薄了，而且以二氧化碳为主。三是火星的引力大概是地球的1/3，比月球稍微好一些，在火星上行动和地球有点类似。”
1960年10月，苏联向火星先后发射了两个探测器“火星1A”号和“火星1B”号，但均以失败告终。直到1964年10月，美国“水手4号”探测器才向地球传回人类史上第一张有关火星表面的近距离图像。截止到今天，人类一共进行了52次火星探测，在诸多探测数据的积累下，如今的我们对火星的认识已今非昔比。
航空航天科普视频创作者 梁毅辰：
“至少火星现在的环境是不适合人类生存的，空气很稀薄，全都是二氧化碳，还有沙尘暴，温度也不太适合等，但是它相比太阳系别的星球来说，通过改造后适合人类生存的概率更大一些。”
火星离地球最近时约为5500万公里，最远时距离则超过4亿公里。一般来说，火星和地球距离近的年份是最适合登陆火星和在地面对火星观测的时机。
据英国《泰晤士报》2009年1月4日报道，马斯克很早前就把他的长远目标定为，实现人类从地球移居到火星或其他星球，并立志在本人这个年代实现登月。
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“马斯克希望依托自己的‘星舰’系统，这样一种具备新理念的火箭，能够率先实现以商业公司的身份登陆火星，出于成本的考虑，经过考察，无论是美国的火箭还是俄罗斯的火箭成本都太高了，所以他就自己去造。”
04
2012年11月底，美国SpaceX太空公司创始人马斯克在英国伦敦皇家航空学学会，宣布了一个颇具争议性的移民火星计划，马斯克计划在未来15年到20年，将8万名地球人送往火星，这些“火星移民先驱”将永远留在火星上，他们将像“火种”一样，让地球生命能在另一个星球上生息和繁衍。
中国空间探测技术首席科学传播专家 庞之浩：
“他觉得火星适合改造成第二个地球，这样万一哪天地球受到地外行星的撞击、能源枯竭或者人口太多的情况下，先是改造火星，然后向火星移民，使人类成为一个多行星的物种，他自己也准备在火星上结束自己的一生。”
在马斯克的火星计划中，希望在10年内建造1000艘“星舰”，以便在2050年之前将100万人送上火星，马斯克在今年2月份时称，“极有可能”10年内登陆火星，最快5年。
据美国太空探索公司宣布，NASA已选择“星舰”作为运载工具，实现美国“阿耳忒弥斯3号”载人登月计划。“星舰”最早可在2025年底将美国航天员送上月球，登上月球将是对登上火星的一次最好的验证。
前SpaceX高管 Lewis Hong：
“SpaceX太空船只有一个任务，那就是把货物从地球载到太空，它就是运货车的概念，太空船内部有很多的储柜，可以把大大小小的包裹放在里面，NASA可能做的最对的事情，就是在SpaceX成长的时候给了SpaceX非常多宝贵的技术和经验，SpaceX站在巨人的肩膀上，把这些项目和经验发展的更好。”
《航空知识》杂志主编 王亚男：
“目前的SpaceX的目标并不是飞往火星，而是首先飞往月球。这也是NASA给它的一个重要任务。按照这样的构想，它首先要完成‘星舰’的入轨，所以这次发射为什么很关键？接下来还会有无人发射，无人落月，最后才走到载人登月，接下来它会瞄准火星。飞往火星需要更多的燃料，所以马斯克需要在近地轨道上把它的‘星舰’飞船改造成为油罐卡车，在宇宙中建立起一个燃料补给站，让‘星舰’在轨道中加满燃料，开启向火星的远征，这就是马斯克的计划。”
马斯克和他的SpaceX被很多人看作是带领人类去往深空的一支奇兵，不仅因为技术层面的大胆甚至有点冒进，还因为他们在趟一条不同于传统国家力量、体制力量的迈向太空之路。许多人为他们欢呼，也有人骂马斯克疯子，但他在2001年就公布了的火星移民计划已经不只是个影子，它已经长在了不少人的心里甚至人生计划里。
制片人：王瑞雪
编导：易晏
编辑：王津捷
（来源：凤凰卫视）
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