SpaceX:馬斯克提出行星際運輸系統的構想,未來人類將殖民太陽系

2020-12-14 天文在線

在墨西哥瓜達拉哈拉召開的國際宇航大會上,埃隆馬斯克宣布了將人類送上火星的詳細計劃。這是一項極具野心和挑戰性,卻也非常有現實意義的計劃。並且它是由SpaceX的創始人:埃隆.馬斯克提出,使得人們願意相信這一計劃並不是畫餅充飢,而是能夠被實現的。一直以來,埃隆.馬斯克都宣稱他創立SpaceX是為了將人類送上火星,現在,SpaceX已經穩定運營,並且對載人火星之旅有了明確的計劃。

值得注意的是,馬斯克透漏了很多關於他的團隊如何實現這一計劃的細節,包括:專為該項目設計的碳纖維燃料箱的功能和測試,他對前往火星可能遇到的一些問題的擔憂,甚至如果他意外死亡,如何避免他的公司落入專為盈利的投資人手中。總之,馬斯克和他的公司為該計劃已殫精竭慮,全力以赴了。

該計劃的第一步是開發一種合適的火箭。SpaceX在這方面已經做出了一些嘗試。著名的獵鷹重型運載火箭,設計之初就被運用於載人航天計劃,並且可以作為超重型運載火箭發射系統到達月球和火星。另外,它能攜帶達54000噸(遠超現有火箭有效載荷)的重量進入近地軌道。

這一系列基於「獵鷹9號」的改進版本的運載火箭的首次發射預計將於2021年初進行。不久之後,它將迎來包括美國宇航局(NASA)太空發射系統(SLS)在內的連續超大型火箭的新時代,甚至將超過阿波羅計劃中著名的土星五號超重型運載火箭。但馬斯克並不打算止步於此。因此,在不久的將來,我們將再次具備將人類送出近地軌道的能力。

衷心祝賀SpaceX和NASA。但馬斯克的計劃不止於此。他打算在第一次發射獵鷹火箭後的10年內將人類送達火星。現在,他的計劃遇到了一個阻礙:資金。他設想了一種公私混合的資金來源,但目前尚未得以實現。但他可以通過很多渠道獲取資金,包括眾包、使用自己的資產、甚至SpaceX所帶來的利潤。這似乎會成為一個轉折,但另一方面,他是埃隆馬斯克,以往的事實證明他具備出色的解決問題的能力。

運用獵鷹運載火箭,該計劃將向火星發射搭載基於龍飛船的探測太空飛行器。從地球到火星的發射窗口每26個月出現一次,預計首次發射將會於2020年(距今2年內)進行。該任務將會為載人飛船登陸火星收集數據,並將整個計劃推進到下一階段。如果這一階段的計劃能夠順利完成,我相信馬斯克並不會僅僅止步於到火星漫個步,他的下一步計劃將更加宏偉,更加令人震驚。

在瓜達拉哈拉的會議上,他構想了建立一個完全自給自足的火星殖民地,並給出了將於2022年發射的更大的火箭和太空飛行器的工程細節,該火箭和太空飛行器專門設計用於在火星上建立一個永久的人類殖民地,該殖民地將能容納數百萬人口,火星將會成為第二個地球。馬斯克將會使人類成為行星際物種。這一目標雖然聽起來猶如天方夜譚,但依然具有可行性。這一大型運載火箭及其所搭載的太空飛行器被稱為:行星際運輸系統,SpaceX關於這一系統的設計工作已經初步完成。這是一個令人難以置信的巨大的發射系統,它將搭載100人以及所需的補給、裝備、燃油等前往火星。

這一系統的工作原理是比較簡單的,首先在一個可重複利用的平臺用運載火箭將載人太空飛行器運送到停泊軌道,然後火箭返回地球,裝載儲存前往火星所需的燃料的太空飛行器後再次發射,將燃料運送至載人太空飛行器。之後,燃料太空飛行器返回地球,載人太空飛行器出發前往火星。進入火星大氣層後它將會打開隔熱罩,然後翻轉並發射一枚著陸火箭,安全地在火星表面著陸。一旦著陸,人們將會在火星表面建立殖民地和燃料供給站。這一供給站將能從火星提取所需的燃料,用於載人太空飛行器往返於地球和火星之間。隨後,SpaceX將建造更多的太空飛行器和發射系統,以使更多的人能夠前往火星,並在火星建立一個具備商業和城市的、能夠自給自足的人類殖民地。

馬斯克設想動用上前個太空飛行器來建立這一殖民地,這將耗費40-100年時間。他將這一宏偉構想與美國殖民歷史做對比,加利福尼亞在聯合太平洋鐵路的建造完成之前也曾是人煙稀少的不毛之地,但現在,它已經發展成為美國主要的經濟文化中心,鐵路的建立在這一過程中起到了至關重要的作用。因此,馬斯克堅信,火星運輸系統也將在人類未來的發展中扮演一個重要的角色。當時有人堅決反對建設這一鐵路運輸系統,認為加利福尼亞人煙稀少,這一舉措是毫無意義的。但最終,歷史證明他們大錯特錯。加利福尼亞的歷史會在火星上重演嗎?

另一個要考慮的因素就是性價比。如果前往火星的費用非常昂貴的話,那麼最終可能只是一個國際項目,派遣幾個太空人登陸火星,鼓舞一下人心,然後離開。如果這一成本能大大降低,形勢就會有所不同。

馬斯克宣稱他的運輸系統會將費用降低到10萬美元以下。這一費用將比前往國際空間站便宜很多。2001年,千萬富翁Dennis Tito支付給俄羅斯2千萬美金,才得以在國際空間站度假一周。相比之下,價值百萬的火星之旅就非常親民了,人們可以前往火星開採資源以賺取利益,甚至可以到火星去賣披薩。總之,SpaceX就是要建立這樣一個運輸系統。人們將利用火星的自然資源建立殖民地,火星上有足夠的水源,它的大氣中有豐富的二氧化碳,可以用於提取氧氣,它的大氣中還含有氮氣,土壤或許也能種植食物。但在火星上能賺錢嗎?這還有待進一步觀察。但這一行星際運輸系統將不會止步於火星,通過在火星建議一個燃料供給站,載人木星任務將成為可能,如果能將木衛二作為中繼站,土星也將被囊括到這一運輸系統中,如果能在土衛二建立基地,我們就能走的更遠。這一系統最終會將人類文明的火種灑遍太陽系。

這是一個非常鼓舞人心的構想,今天,我們的載人太空飛行器還無法離開地球軌道,另一邊,馬斯克卻提出了一個非常有趣的可能性。為了實現這一運輸系統,他將全力籌集所需資金,包括將行星際運輸系統用於全球快遞。如果你想快速地將一批西紅柿從紐約送至巴黎,那麼它的火箭肯定可以做到。理論上它可以在15分鐘內穿越大西洋。這將是一批運費非常昂貴的西紅柿,但這樣的速度,如果有用武之地的話,將會對我們的生活造成極大的改變。

所以如果我們能在火星建立起殖民地,它會是什麼樣子呢?我會把它留到未來的視頻中,因為埃隆·馬斯克的計劃正在發展中,但我希望我們能做的比在地球上更好。我堅信未來我們甚至會發展出兩種不同的星球文化,並互相取長補短。

FY: 三瘋

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