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马斯克火星殖民计划前瞻:疯狂背后挑战相当巨大

北京时间9月22日消息,据外媒报道,下周二,SpaceX CEO马斯克就要向我们阐述他宏伟的火星殖民计划了。这一目标他已固执坚持多年,但却始终没有透露许多细节性的东西。对于火星殖民,马斯克一直非常看重,因为他认为这是保证人类永存的重要方式。不过,现在发表火星殖民计划确实有些尴尬,毕竟SpaceX的火箭刚刚在发射台上化为了灰烬。眼下,这家公司正在苦苦寻找事故发生的原因,一系列发射计划也不得不被束之高阁。

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火星是马斯克下一个目标

根据近些年来马斯克发言透露出的蛛丝马迹,我们对他的宏伟愿景进行了梳理,这篇文章可算是他在国际宇航大会讲话的抢先版,不过我们认为已经足够“疯狂”。

关于马斯克的火星殖民,我们已经知道的:

星际运输系统,也就是此前所说的火星殖民运输飞船

马斯克的火星计划有两大枢纽:一是大推力运载火箭,二是运载能力超强的宇宙飞船。前者将从地球升空,将宇宙飞船送入太空,随后后者将“孤独”的飞向火星。

此前,这套系统只为火星服务,但上周马斯克称他的目标是“星辰大海”,于是他给新系统取名为星际运输系统。

BFR

马斯克的重型运载火箭代号为BFR,该型火箭的任务是帮宇宙飞船摆脱地心引力,而宇宙飞船上将搭载100吨的载荷。这样的载荷对人类来说绝对前所未闻,因此该型火箭必须有足够雄伟的身材。

发射火箭可不是做载重汽车,随着载荷的增加,发射的难度会呈几何级增长,而想将一个两层楼高的重型飞船送上火星,你需要一枚巨型火箭。

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Falcon Heavy重型火箭

眼下,我们还不知道这款重型火箭的最终造型,其建造方式与花费也是一片空白。不过,马斯克称它像猎鹰9一样可以回收再利用。

BFS

BFS则是重型宇宙飞船的代号,它将是宇航员和货物飞向火星的重要载具。不过马斯克并没有透露关于该飞船的详细细节,有人猜测它将搭载新的人造重力系统,以便在长时间的飞行中保护宇航员的肌肉和骨骼。

不过相比于如何飞向火星,人们更关心它如何在火星登陆。鉴于火星空气比地球稀薄,降落时施加在飞船上的阻力就会降低,那么这100吨的载荷会像炮弹一样砸向火星外表。而现实是,经验老道的NASA才刚刚完成1吨货物的火星登陆,因此马斯克面临的困难可不是动动嘴就能化解的。

此外,SpaceX还不愿采用NASA的登陆方式,它更倾向于借助火箭反推进行减速。该技术名为超级反冲推进器,此前已经在猎鹰9上试验多次。

此前,马斯克曾放话称2024年就将向火星发射载人的BFS飞船,而现实情况是,SpaceX连一次载人飞行都没进行过,在8年时间内完成如此巨大的跨越,恐怕不太容易。

猛禽引擎

猛禽引擎是BFR和BFS上的关键组件,它的研发始于2009年。马斯克称,这款发动机的推力可达20万磅,与宇宙飞船的主推进器实力相当。此外,为了方便在火星制造燃料,猛禽引擎还将燃料换成了液体甲烷。今年早些时候,搭载猛禽引擎的新火箭已经正式在德州的发射场开始了测试。

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测试中的猛禽引擎

货运航线

在输送宇航员飞向火星前,SpaceX必须先将各种必要补给送过去。一旦宇航员正式在火星扎根,他们还需要来自地球源源不断的给养补充,因此一条畅通的货运航线将成为火星殖民计划成败的关键因素。

马斯克解决这一问题主要靠红龙飞船,2018年它们就将实验性的向火星发射一艘红龙飞船,而其降落方式这与此前提到的相同。

未来,每隔26个月(地火距离最近),SpaceX就会向火星发射一艘红龙飞船,其目的就是为了建立一条稳定的货运航线。

我们还不清楚的:

燃料够吗?

如此巨大的飞船,要飞向火星,所需的燃料一定相当巨大,这就意味着飞船在路上可能需要“二次加油”。现在,专家给出的最合理猜测是SpaceX将采用分步发射方式,将各种零部件打上太空再进行组合。

如何返回地球?

在火星建立殖民地可不是一次性的任务,马斯克还考虑到了宇航员返航的问题。此外,直接丢弃昂贵的飞船和火箭也会让马斯克肉疼。

不过,到底怎么个返回法,马斯克并没有给出具体答案,而且从火星返回这件事也是前无古人。毕竟将飞传送过去可能就要耗尽燃料了,返回时去哪寻找补充燃料呢?(马斯克想在火星制造燃料)

人类如何在火星生存?

马斯克总是在公共场合大谈如何将宇航员送往火星,但却很少提及如何在火星生存。要想在那里建立殖民地,人类需要先进的生命支持系统,该系统必须能制造可呼吸的空气和干净的饮用水。

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宇航员的火星“大别墅”

为宇航员提供水、食物和空气是整个殖民计划的重中之重,而这在长途旅行中不太现实,除非能直接在火星取材(难道要去种土豆?)前几年,用“外卖”的方式运送补给还较为现实,但随着殖民人数的增加,恐怕还是得靠火星自给自足。

不过,已知的消息显示,火星的土壤含有高氯酸盐,而该物质对人类身体有害。因此,如果要想在火星上种粮食,要么用地球带过去的土,要么就得对火星的土壤进行净化。

此外,火星的辐射更为强烈,温度也比地球低得多,而且其重力只有地球的三分之一,这些因素可能都会对宇航员的身体造成影响。

项目花费等问题

除了以上问题,SpaceX还面临一连串悬而未决的麻烦,比如找谁参加这场远征,去哪融资来完成这一巨大的项目?而这些问题可能比飞向火星的技术更难解决。NexGen Space LLC公司主席米勒表示:“我认为马斯克的计划困难重重。诚然,这是一个值得奋斗终身的项目,但其难度实在太大,恐怕马斯克想的有点简单了。”

至于马斯克到底会在演讲中放个什么样的“卫星”?我们下周二正式揭晓。(编译/吕佳辉)

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