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马斯克雄心不只火星:利用火星基地能实现星球跳跃

  11 月 20 日消息,在美国空间研究委员会和物理与天文学委员会举行的联合会议上,SpaceX 首席执行官埃隆・马斯克(Elon Musk)概述了该公司尚未开发完成的星际飞船系统将如何在 2022 年实现十几次的高频率轨道飞行计划。这将使该系统能够在 2023 年发射实际有效载荷,然后再向更雄心勃勃的目标前进,如将人类送上月球和火星。

  星际飞船是个可以实现 SpaceX 诸多重要目标的项目。2017 年,马斯克首次公布了星际飞船项目,当时他称这款载人飞船与超重型火箭助推器堆叠后,大约有 400 英尺(约合 122 米)高。它可以完全重复使用,每天最多可以飞行三次,每次可将 150 吨重的有效载荷或 100 人送入太空。

马斯克雄心不只火星:利用火星基地能实现星球跳跃 科学快报 第1张

  ▲ 图:SpaceX 登陆月球版星际飞船

  星际飞船使用液氧和甲烷作为燃料,这意味着宇航员可以飞往火星,利用火星上的资源补充燃料,然后再返回地球,或者进行所谓的“行星跳跃”前往更远的地方探险。马斯克在发布会上表示:“最终,星际飞船将被设计成更大太阳系的通用运输机。”

  对于星际飞船项目来说,2022 年将是至关重要的年份,将为其实现登陆月球和火星的目标铺平道路:

  实现多次轨道飞行

  马斯克已经表示,SpaceX 星际飞船原型备受期待的首次轨道飞行最早可能在 2022 年 1 月进行。事实上,该公司早在 2019 年 9 月就建造了全尺寸的星际飞船原型。2021 年 5 月,SpaceX 成功地将原型 SN15 发射到 10 千米高空,并成功实现着陆。

  下一阶段就是轨道飞行,星际飞船将进行 90 分钟的飞行。星际飞船将搭乘超重型火箭助推器从得克萨斯州的设施起飞,约两分钟后与助推器分离,并在夏威夷考艾岛西北约 96 公里处结束飞行。

  马斯克声称发射台和发射塔将在 11 月晚些时候准备就绪,SpaceX 将在 12 月完成一系列测试,然后在 2022 年 1 月份进行轨道飞行。马斯克计划在 2022 年对星际飞船进行大约 12 次轨道试飞。

  2022 年之后计划

  —— 发射有效载荷:假设星际飞船真能实现轨道飞行,马斯克对未来制定了宏伟计划,希望到 2023 年开始发射真正的有效载荷。目前尚不清楚这是否意味着 SpaceX 仍计划在 2023 年发射日本亿万富翁前泽友作绕月旅行。这项任务最初是在 2018 年宣布的,与前泽友作同行的还包括 8 名各个领域的艺术家。

  —— 人类登陆月球:作为美国宇航局(NASA)“阿尔特弥斯”(Artemis)重返月球计划的一部分,星际飞船也有望将人类送上月球。NASA 局长比尔・纳尔逊 (Bill Nelson) 本月早些时候表示,载人登月任务可能不会早于 2025 年进行,但星际飞船或许能帮助建造月球基地。马斯克说:“星际飞船有这样的能力,因为它有将足够多的物资和人员运送到月球的大规模运输能力,从而帮助在月球上建立永久基地,就像我们在南极洲建立基地那样。”

  —— 人类登陆火星:SpaceX 还计划将人类送上火星,但具体时间尚不清楚。在 2017 年公布 BFR 计划时,马斯克概述了一个雄心勃勃的时间表,即在 2022 年派出两艘无人飞船,然后在 2024 年再派出两艘无人飞船和两艘载人飞船。在最近参加活动时,马斯克暗示 SpaceX 至少将发射两到三艘无人飞船,以证明这些飞船可以安全着陆在火星上。他说:“我们可能会与 NASA 或其他国家合作,将人类送上火星。”这一切都为马斯克的长期目标铺平了道路,即到 2050 年在火星上建造人口超过百万的大城市。

马斯克雄心不只火星:利用火星基地能实现星球跳跃 科学快报 第2张

  ▲ 图:马斯克向火星发射飞船的计划

  —— 超越火星:马斯克解释说,星际飞船可以实现行星跳跃飞行,因为它们可以在月球或火星上的推进剂仓库加油,然后继续太空之旅。他说:“如果我们在火星上有个基地,你真的可以实现星球跳跃。从火星到谷神星,再到木星的卫星,最后直达太阳系外。”马斯克甚至暗示,希望将 100 吨重的物体发射到木卫二表面上。他说:“从结构上讲,星际飞船几乎可以把任何物体运送到太阳系的任何固体表面。”

  星际飞船诞生记

  ——2017 年 9 月,马斯克首次宣布 BFR 计划,并在 2018 年 11 月将其更名为星际飞船计划;

  ——2018 年 12 月,马斯克证实新飞船已改用不锈钢材质制造;

  ——2019 年 1 月,名为“Starhopper”星际飞船原型亮相,马斯克解释了向钢铁材质转变的原因;

  ——2019 年 2 月,猛禽发动机在测试中打破了火箭发动机的世界纪录;

  ——2019 年 4 月,Starhopper 完成了固定式低空短途“跳跃”飞行;

  ——2019 年 7 月,Starhopper 被发射到 20 米空中,2019 年 8 月达到 150 米高度;

  ——2019 年 9 月,星际飞船全尺寸原型 Mk.1 亮相;

  ——2020 年 5 月,星际飞船全尺寸原型 SN4 完成静态点火测试;

  ——2020 年 8 月,星际飞船全尺寸原型 SN5 被发射到 150 米高度;

  ——2020 年 10 月,星际飞船全尺寸原型 SN8 完成首次三台猛禽发动机静态点火测试,并于 2020 年 12 月被发射到 12.5 千米高空,但着陆时发生爆炸;

  ——2021 年 2 月,星际飞船全尺寸原型 SN9 被发射到 10 千米高空,着陆时爆炸;

  ——2021 年 3 月,星际飞船全尺寸原型 SN10 被发射 10 千米高空,实现首次成功着陆。

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