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這一刻,我們都仰望星空。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

北京時間4 月20 日晚9 點半,隨著倒數聲音的結束,在SpaceX 位於得州的發射基地,一艘比自由女神像及其基座還要高的星際飛船火箭騰空而起,在30 多台“猛禽”發動機釋放的1000 多萬磅的推力下成功升空(發動機配置了33台,但升空時部分熄火)。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

但遺憾的是,火箭在空中爆炸,未完成一次完整的測試。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

這是人類史上體積最大、推力最強的運載火箭 —— 星艦(Starship)。馬斯克形容其發射成功率就像拋硬幣一樣 —— 只有 50%。而這次,我們好像沒算賭贏。

發射結束後,SpaceX 第一時間表示,看起來試飛還不夠精彩,Starship 在一級分離前經歷了一次過快的計劃外解體。團隊將繼續審查數據並努力進行下一次飛行測試。

而 SpaceX 仍然祝賀整個團隊完成了令人興奮的 Starship 首次綜合飛行測試。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

這艘星際飛船總長度達120 米,由兩部分組成:底部70 米高、配備33 台「猛禽」引擎的「超重(Super Heavy)型推進器」和頂部50 公尺高、可重複利用的星艦(Starship)飛船。它的使命是用一種相對廉價的方式將太空人和物資運送到地球軌道,幫助人類重返月球、前往火星及更遠的地方。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

#Super Heavy 和 Starship 加起來比自由女神像及其基座還要高。

不過,SpaceX 在這次首飛中沒打算測試火箭的可重用性(星艦的垂直著陸或Super Heavy 助推器的捕獲),也不搭載任何太空人和有效載荷。因此,按照原計劃,星艦和 Super Heavy 都會掉入海洋。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

在原計劃中,火箭發射後完成最初的爬升,然後將Super Heavy 助推器投入墨西哥灣,星艦則獨自飛越大西洋、非洲南端和印度洋,最後在夏威夷附近的太平洋降落。

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#飛行測試並沒有像預期的那樣一路飛到夏威夷。我們可以看到 Raptor 引擎在進入螺旋之後爆炸,最終飛行終止,因為飛行器在試飛後僅幾分鐘就被炸毀了。

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馬斯克對星艦的設想是每天多次將人和衛星送入軌道,就像噴射客機在海洋上縱橫交錯一樣。去年他曾提到,星艦一次可運載 100 位乘客和物資,未來計劃打造至少 1000 艘星艦,將一批批拓荒者送到火星,以建設一個自給自足的城市。如果發射成功,他將離這個目標更近一步。他相信,這款飛行器可以為一般人開啟一個星際旅行的時代。

此外,與 NASA 的太空發射系統(SLS)使用氫氣作為主要燃料不同,「星艦」依賴甲烷引擎。甲烷更便宜,更容易使用。而火星大氣層中也有甲烷,可能讓 SpaceX 有朝一日在火星表面取得燃料。

在發射後,馬斯克表示學到了很多,幾個月後還要再戰。

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敢於嘗試就能持續向前邁進。

星艦與馬斯克的「火星移民計畫」

今天的這次發射,是 Starship 在本週內的第二次發射嘗試。本週一在點火倒數計時的最後幾分鐘,由於閥門凍結,SpaceX 叫停了發射。雖然第一次嘗試失敗,不過馬斯克表示「今天學到了很多東西」。

在全球範圍內,星艦的每次發射都備受關注,因為這艘火箭和馬斯克的火星夢緊緊地綁定在一起。

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馬斯克對火星的嚮往由來已久。早在 2001 年,馬斯克就策劃了一個「火星綠洲」項目,計劃在火星上建立一個小型實驗溫室,讓來自地球的農作物在火星土壤裡試著生長。

2002 年 6 月,馬斯克的火星之旅有了實質進展。他創建了自己的第三個公司:太空探索技術公司“Space X”。 Space X 專注於開發生產低成本高可靠的空間運載火箭,近期抵達目標是月球,遠期抵達目標是火星。

馬斯克在2009 年接受採訪時說:「如果我們把每個人移居火星的成本控制在200 萬美元左右,就可以開創一個大市場。預計地球上1萬至2 萬人願意移民外星球,人們不用節衣縮食在地球上買房,存下的錢可以用於移居太空。」

SpaceX 在2012 年左右開始開發火星殖民系統(MCT,即星艦前身),火箭使用的猛禽火箭發動機則在2016 年開始測試。 SpaceX 在 2018 年 3 月開始製造重型運載火箭概念(BFR)的首個火箭原型,隨後馬斯克在一場發布會上宣布了 BFR 的後續計劃。

在記者會上馬斯克重新命名了BFR,他將第一級助推器稱為超級重型助推器(Super Heavy),將第二級飛船稱為星艦(Starship)。 SpaceX 同時表示其最初期望是在 2022 年發射貨運飛船去火星,然後在 2024 年執行載人計劃,但進展不及預期。其原型飛船曾發生多次爆炸、解體、著陸失敗等事故,因為該公司總是試圖讓原型機垂直降落。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

不過,2021 年,星艦的試驗發生了轉機。在經歷了點火發射,升上10 公里高度並完成一系列複雜動作之後,星艦的原型機SN15 重新啟動了兩台發動機,垂直降落在南德克薩斯州Boca Chica 發射場中, 成為了第一個在高空飛行實驗中倖存的星艦原型機。這幫助星艦在可回收的路上邁出了重要一步,也是該系列飛行器的核心競爭力所在(馬斯克曾說,星艦的目標是將每千克近地軌道的運輸成本降到10 美元左右) 。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

今年 2 月份,星艦又進行了一項重要的靜態點火測試,成功點燃了 Super Heavy 助推器 33 個發送機中的 31 個。這是 SpaceX 在準備發射嘗試之前需要完成的最後一個重大技術障礙。

為什麼需要 Super heavy?  這是馬斯克下一代發射系統的相當大的動力升級,因為想要登陸月球並最終登陸火星就需要這樣的能量。

SpaceX 團隊也建造了世界上最高的火箭發射和接收塔。發射和捕獲塔高 146 米,旨在支援超重型火箭助推器的車輛整合、發射和捕獲。

對於這次發射任務,馬斯克本人一直在試圖降低大家的預期。他說,「成功不是我們該期待的… 那太瘋狂了。」

有網友評論說,「不炸在發射台就算及格」。目前看來,星艦的表現已經及格了。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

圖來源:知乎(https://www.zhihu.com/question/595711345/ answer/2988293668)

星艦,全村的希望?

值得注意的是,星艦的發射不只對 SpaceX 和馬斯克意義重大。作為一架商用飛行器,它未來有望承擔多種太空任務。

據悉,美國國家航空暨太空總署已選擇「星艦」作為搭載美國太空人重返月球的交通工具,實現美國「阿耳忒彌斯3 號」載人登月計劃。不過,相關研發進程已幾經延遲,依照最新時間表,「星艦」最快可在 2025 年底將美國太空人送上月球。此外,由日本億萬富翁前澤友作(Yusaku Maezawa)領導的 dearMOON 計畫也將利用星艦把包括他在內的 9 名成員送上月球,開啟月球之旅。

除了幫助人類重返月球,「星艦」還可以推動新型天體物理學和行星科學的發展,因為它可以發射超出其他飛行器荷載的重型科學設備,如望遠鏡、天文台、衛星和行星際太空船,將這些設備以更便宜的方式送入太空。

SpaceX 表示,星艦能夠將多達 150 噸的有效載荷運送到近地軌道 —— 這個運載能力是目前大多數火箭的五到十倍。如果 Starship 能夠定期安全地發射,就像 SpaceX 的小型獵鷹火箭系列近年來所做的那樣,它可以大大降低將科學實驗設備和天文台送入太空的成本。

馬斯克的火星計畫邁向新進展:「星艦」試驗成功,但仍存在爆炸風險

圖來源:https://www.bbc.com/news/science-environment-65294084

在最近幾年裡,SpaceX 完成了許多具有里程碑意義的火箭試驗,也曾經歷過多次失敗。想必今天的發射將為之後的努力累積寶貴的經驗。

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