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马斯克详解火星移民计划:2024年火星上将有6艘飞船

重庆幸运农场直播 www.axmxa.com.cn 时间: 2018-3-27 16:25| 来源: 凤凰网|查看: | 评论:   发表评论 分享到微信

摘要: 图1、SpaceX创始人埃隆·马斯克 凤凰网科技讯 据国外媒北京时间3月27日报道,SpaceX和特斯拉创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)曾在去年9月份提出了雄心勃勃的火星移民计划,当时便引起全世界的关注。近日他又在《新太空》(New Space)杂志网站上撰文,详细阐 ...

马斯克详解火星移民计划:2024年火星上将有6艘飞船_图1-1


图1、SpaceX创始人埃隆·马斯克


凤凰网科技讯 据国外媒北京时间3月27日报道,SpaceX和特斯拉创始人埃隆·马斯克(Elon Musk)曾在去年9月份提出了雄心勃勃的火星移民计划,当时便引起全世界的关注。近日他又在《新太空》(New Space)杂志网站上撰文,详细阐述了这一计划。以下即为文章全文:


成为多行星物种


本次报告将涵盖我们当前所称的BFR重型火箭的最新设计。在此次报告中,我想传达的最重要的信息是,我认为我们已经找到了为建造BFR重型火箭筹集资金的方法。这一点非常重要。在去年的陈述报告中,我们确实正在想方设法为BFR重型火箭募集资金,并且提出了各种各样的方法,比如众筹等。这些方法都没有取得成功,但现在我们认为已经找到了实现这一目标的方法。


我们的最新设计充分利用了一款更小型的运载火箭,但实际上它依旧相当庞大,可以做一切进行更大规模地球轨道活动所需要的事情。我们基本上想让现有的运载火箭变得“无足轻重”,希望建立一套系统(由火箭推进器和飞船组成)来替代“猎鹰9号”、“猎鹰重型”火箭以及“龙”飞船。如果我们能做到这一点,那么所有用于“猎鹰9号”、“猎鹰重型”火箭以及“龙”飞船的资源,都可以应用于这套系统。这是最基本的条件。


具体进展


深冷液氧罐


这个深冷液氧罐其实是一个直径达12米的庞然大物——从图1中可以看到它的相对大小——体积达到1000立方米,加压体积超过A380。我们还开发出全新的碳纤维矩阵,而且比以前的任何东西都更坚实,在深冷状态下的性能也空前强大,可以储存1200吨液氧。


图2、SpaceX开发的深冷液氧罐


我们成功测试了深冷液氧罐的设计压力,还在此基础上更进一步。我们想知道它会在何种情况下裂开,我们成功地做到了这一点。它向上飞了大约300英尺(约合100米),然后降落在海里,我们把它打捞了出来。如今,对于如何制造能盛放低温液体的巨型碳纤维氧气罐的方法,我们已经有了充分了解。这对于制造轻型载人飞船来说确实极为重要。


“猛禽”火箭引擎测试


下一个关键因素就是火箭引擎。我们必须造出非常高效的火箭引擎,而我们认为“猛禽”将是有史以来推力重量比最高的火箭引擎。我们已经在42次“猛禽”主引擎测试中累计点火1200秒,最长一次持续100秒的时间。它还可以持续点火超过100秒——这取决于测试燃料罐的大小。在火星上着陆的持续点火时间大约是40秒?!懊颓荨辈馐砸婺壳翱稍?00个大气压下运行,飞行引擎则可承受250个大气压,我们相信随着时间推移,最终可能会承受超过300大气压。


不断完善推进着陆系统


再下一个关键因素便是推进着陆(propulsive landing)。为了能在月球这样没有大气层、也没有跑道的地方降落,或是在火星上降落(大气太稀薄,即使上面有跑道,固定翼飞机也无法安全降落),我们也必须要拥有完美的推进着陆系统。


我们已经在“猎鹰9号”火箭上测试了推进着陆。在我做本次报告之前,SpaceX已经16次成功着陆?!傲杂?号”的最终着陆总是利用单一引擎完成的——如果有了BFR重型火箭,我们便将始终具有多引擎能力。如果你能在单引擎情况下实现非常高的可靠性,而且还可以使用两个引擎中的任何一个着陆,那么我认为我们可以实现媲美最安全的商用客机的着陆可靠性。


图3、“猎鹰9号”成功完成推进着陆


“猎鹰9号”也可以实现高精度着陆。事实上,我们相信当前的精确度已经足够高,甚至在下一个版本中不再需要着陆架。


发射率


当你认真考虑在火星、月球或其他地方建立自给自足的定居点时,你最终需要数千艘太空船以及上万次燃料加注行动。这意味着,你每天必须保证多次发射。在计算太空船起降时,你需要做到分秒必争,而不是去查看日历。因此,尽管按照常规标准SpaceX发射率已经相当高,但与最终需要的发射率相比,仍然很低。


图4、目前为止的发射率以及2017/2018年预期发射率


交会与对接


自动交会与对接同样是一项至关重要的技术。为了在轨道上为太空船加注燃料,你必须能够与太空船进行高精度交会对接,而且还要确保推进剂的安全加注。正因为如此,我们在不断对“龙”飞船的相关技术进行完善?!傲?号”飞船将可以实现自动交会与对接,不需要国际空间站中的宇航员进行任何操控。


“龙1号”飞船目前使用加拿大机械臂(Canadarm)与国际空间站对接?!傲?号”飞船将于2018年发射,它将不再需要使用加拿大机械臂,而是直接与国际空间站对接,而且整个对接全程都无需宇航员帮忙。你只要按下“go”按钮,它就会进行对接操作。


“龙”飞船还让我们不断完善热屏蔽技术。当飞船高速进入大气层时,它几乎会融化任何东西。流星之所以没有到达地球,原因就是它们在到达地面之前就被融化或分解了,除非它们的体积非常大。我们必须开发出先进的热屏蔽技术,以便能承受难以置信的高温——这是我们一直在完善的一项技术,也是任何行星殖民系统的重要组成部分。


运载火箭演变过程


“猎鹰1号”


“猎鹰1号”是我们一切太空探索工作的起点。很多人最近才听说SpaceX,所以他们可能认为“猎鹰9号”和“龙”飞船是凭空出现的,但事实并非如此。我们的团队在最初组建时只有几个人,并且不知道怎么造火箭。我之所以成为SpaceX首席工程师或首席设计师,原因不是我想承担这种角色,而是因为招不到人。


没有人愿意加入其中,我只好勉为其难,发挥这种作用。我搞砸了前三次发射——三次发射都失败了。幸运的是,第四次发射成功了,那次发射耗尽了我们为“猎鹰1号”筹集到的最后一笔钱,如果没有发射成功,SpaceX的命运恐怕会被彻底改变。有意思的是,今天是第四次发射的九周年纪念日。在有人提醒我之前,我并未意识到这个不同寻常的日子,的确让人激动不已。


“猎鹰1号”是一种小型火箭。在开发“猎鹰1号”的时候,我们真的在想:“我们能送入地球轨道上的最小有效载荷是多少?”我们认为,将大约半吨重的物体发射到近地轨道,应该是没问题的。这恰恰就是“猎鹰1号”的有效载荷,与“猎鹰9号”相比,它的尺寸真的很小。


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