北京时间8月26日,SpaceX原定进行的“星舰”第十次试飞在倒计时40秒时因天气原因紧急叫停,发射计划取消,火箭仍留在发射台上。这已是一周内第二次推迟——24日晚也因地面系统故障临时取消发射。
今年星舰已进行了三次试飞,均以飞船或助推器爆炸告终,而第十次试飞对“星舰”而言无异于一场“命运攸关的赌博”。“星舰”此次试飞原计划携带8颗模拟卫星升空,目标包括超重型助推器受控溅落、飞船入太空、发动机重启及卫星部署——这些目标在前三次试飞中均未实现。
尽管“星舰”第十次试飞未能按计划进行,但马斯克在发射前曾接受访谈,分享了星舰项目的愿景、技术细节和未来目标。
在马斯克看来,星舰计划为地球生命上一份“保险”,他认为人类有责任将生命带往其他星球,如果人类不成为多星球物种,所有地球生命终将因可能的灾难而消失。
马斯克表示,星舰计划的关键转折点在于火星城市能否实现自给自足,这需要建立完整工业体系,而星舰从设计之初就瞄准了大规模制造和快速迭代,最终达到每年生产“成千上万艘”,以支持火星城市建设。
星舰的潜力不仅在于太空探索,还在于其能实现地球点对点的极速旅行。理论上可在半小时内抵达全球任何地方,速度是音速的25倍,为民航飞机的30倍。
马斯克透露,轨道“加油”技术是星舰的“秘密武器”,预计明年开始试验。通过在轨道上为货舱满载但燃料耗尽的飞船补加燃料,使其能飞往火星等深空目的地。可重复使用热防护系统是星舰计划的重大工程挑战,星舰追求每次飞行后快速复用,而非像航天飞机那样需数月检修。
以下为马斯克访谈精华内容:
问:我们究竟为什么在这?我们做这一切是为了什么?
马斯克: 星舰的根本目标是帮助人类成为一个多星球生存的物种,将我们的文明和意识扩展到地球之外。我认为这主要基于两个原因:
第一,是为了保障生命和人类文明能够长远地延续下去。如果我们能走向多行星、甚至多恒星系统,生存的几率将大幅提升。这是一种防御策略,相当于为整个生命买了一份“保险”。
第二,人类也需要值得兴奋的目标,需要有一个让自己愿意奋斗、充满期待的理由。生活不能只是不断地解决问题和应对危机。我们需要相信,未来有更宏大的事情在等着我们——比如成为一个真正的太空文明。那样的未来,显然比局限于地球要精彩得多。
问:你们正在一个非常特别的地方推进这项事业。看看我们身后的发射场:火箭矗立在发射塔旁,另一边还有另一座塔架。我们现在所处的是“星舰工厂”。这一切都不是凭空而来的,事实上,这里的一切都非常新。
马斯克:SpaceX团队做出了卓越的贡献,建成了全球最先进的火箭制造基地——远超历史上任何火箭工厂的水平。坦白说,这些技术看起来几乎像是“外星科技”,但它们就真实地诞生在这片土地上。
这里曾经只是一片海滩,海拔只有1米左右。你能想象吗?从一片荒芜的沙地,到两座发射塔、巨型厂房和正在筹备中的“Gigabay”——那将是地球上最大的封闭式空间之一,像一个巨型的立方体,用于生产和存储这些超大型火箭。
星舰从一开始就与其他火箭(比如猎鹰)不同:它的设计目标是大规模制造、快速迭代和高频发射。我们不仅仅是要造出一艘星舰、飞一次就结束,而是要建立持续、快速的发射能力。
我们的目标是最终达到每年生产成千上万艘星舰——这也是在火星上建成一座自给自足城市所必需的规模。而决定性的时刻,将是火星城市能够在不依赖地球补给的情况下独立生存。无论地球发生什么——无论是大灾难还是文明衰退——火星文明都能持续存在。
历史上一直有个争论:人类文明最终是会轰然崩塌,还是渐渐沉寂?但无论如何,实现火星的自给自足将是关键转折。那意味着在火星上建立起完整的工业体系——不仅要能生产芯片,还要能制造出生产芯片的工厂。而这需要运送巨量物资至火星,我估计至少需要100万吨。
尽管如此,这是一个激动人心的未来,它关系着生命和文明能否长久存续,也是人类从太阳系迈入星际的必经之路。我们或许会遇见其他外星文明——也许它们正繁荣,也可能早已消失。
宇宙至今已有约138亿年历史。而人类文明,如果从5500年前最早的文字出现算起,仅仅只占地球历史百万分之一的时间——简直是微不足道的一瞬间。
问:星舰为什么会设计成现在这个样子?比如为什么一半是黑色、一半是银色?
马斯克: 黑色部分位于飞船底部,是再入大气时直面高温的区域,覆盖了热防护系统。亮银色部分则是星舰的主体结构,由特殊的不锈钢合金制成。
我们之所以选择不锈钢而不是铝,是因为再入大气层和发动机工作时的高温足以熔化铝材,而不锈钢的耐热性要好得多——尤其在大气层再入阶段。另一个优点是,不锈钢本身就不需要涂漆。对于这种会经历极冷和极热循环的庞然大物来说,喷涂漆层不仅极其困难,也容易剥落。
问:确实,这是一个极其艰巨的挑战。正因为星舰如此庞大,更需要巨大的能量才能推动它进入太空——这就体现出猛禽发动机的关键性。它是目前地球上最先进的火箭发动机,对吗?
马斯克: 是的,它几乎像一把“光剑”——或者更准确地说,“半把光剑”。它的能量极其惊人,如果有人站在猛禽发动机前方,会瞬间被蒸发。可以说,不到一秒钟,就会化为灰烬。
我们要打造的是完全可重复使用的轨道级火箭系统,这就意味着必须在每一个环节实现技术突破:发动机要比现有任何发动机都更强、更可靠,箭体结构也必须远超从前的设计。此外,我们还要解决如何让火箭精准返回发射台的问题。
除此之外,还有一个前所未有的挑战,就是研制出完全可重复使用的轨道级热防护系统。在此以前,从来没有谁真正做到过。以航天飞机为例,它的防热系统每次飞行后基本都有损伤,需要长达九个月的检修才能再次飞行。
而“星舰”的目标,是希望热防护系统在每次飞行之后能立即投入下一次任务。我们计划用发射塔的机械臂直接在空中接住返回的助推器和飞船——助推器将被迅速放回发射架,飞船在完成绕地飞行后也会以同样方式回收并重新组装。理论上,同一枚助推器可以做到每小时飞行一次。
是的,这个发射频率非常高,尤其对史上最大的飞行器来说更是如此。而正因为我们要实现快速复用,才选择了“塔臂接箭”的方式。如果采用着陆腿——像以前试验时那样——虽然技术上可行,但落地后还需要搬运、复位、检查,整个过程非常耗时,也会增加额外重量和复杂度。
而用发射塔接住火箭,不仅省去这些环节,还能实现“箭体返回后一小时内再次发射”的目标。实际上,助推器会在起飞后约五六分钟返回,我们只需要三四十分钟加注燃料,就能做好下一次飞行的准备。
问:星舰最核心的能力之一就是“完全可重复使用”。目前飞船再入大气层的测试已取得良好进展,接下来将在V2版飞船上继续验证。而可重复使用的热防护系统仍是最大难点,也是当前最需要数据和试验的领域。
马斯克: 的确,热防护系统是我们面对的最艰巨工程挑战之一。虽然我们坚信其可行性,但仍需通过多次飞行、不断迭代来优化和改进。比如,我们要加强防热瓦的强度、调整瓦块之间的缝隙设计,甚至更新基层材料——可调整的变量多达上百个,唯一的方法就是飞一次、检查一次、改进一次。
我们已经多次成功实现飞船的返回与着陆,证明这件事是可能的。但过程中我们也发现防热瓦容易脱落。所以接下来,我们必须做到既不掉瓦,又能承受多次飞行——这才是真正可重复使用的热防护系统。
问:要实现星舰的全面运营,可重复使用性固然关键,但你们还在攻克另一项重大技术——轨道加油。这就像可重复使用的热防护系统一样,是前所未有的挑战,但也是真正开启深空探索的“钥匙”。通过这项技术,未来每艘星舰都可以向火星运送上百吨的货物。我们可以这样想象:飞船先进入轨道,此时货舱是满的,但燃料几乎耗尽。接着,专用加油船会为它补加燃料,就像空中加油一样。这样一来,相当于为火箭“续命”,大幅扩展航程。有了轨道加油,我们就有能力向太阳系内的任何目的地发射满载货物的星舰。
马斯克:是的,轨道加油技术的确至关重要,我们计划明年就开展相关试验。具体来说,星舰进入轨道时货舱满载,但燃料箱几乎是空的。这时,加油船会与它对接并输送燃料,确保星舰有足够的推进剂飞向火星、并在那里着陆。
虽然SpaceX已有丰富的对接经验——比如多次与空间站对接,但轨道燃料转移至今还没有人实现过,这将是一个全新的技术突破。SpaceX已经成功实现了与空间站的多次对接,而轨道加油在某些方面来说,可能会更容易一些,因为我们是让自己的飞船对接自己的飞船。
这种大规模的燃料转移以及完全可重复使用的加油技术,正是我们在火星上建立城市所需要的关键技术。我坚信SpaceX拥有全球最优秀的团队,我们终将达成这个目标。
将来,我们不仅要在火星着陆,还要建造温室和生命保障系统,让人类文明得以延续。更重要的是,我们有责任保护地球上的生命。如果发生小行星撞击这样的全球灾难,或者等到几十亿年后太阳膨胀,地球上的生命将无法幸存。除非我们能成为多星球物种,否则所有生命终将结束。
所以,我们其实是在为生命争取一个更大的未来。
问:除了火星任务,星舰还具备许多变革性的潜力。比如它能以极低的成本将大量物资与人员送入太空,还能让我们更便捷、更快速地在地球上旅行。例如,几乎地球上的任何两地之间的行程都可以压缩到40分钟以内。这意味着,星舰不仅可以通过“星链”连接全球信息,还可以在物理上把世界更紧密地连接在一起?
马斯克:是的,火箭是目前我们所知道的速度最快的交通工具。例如,从洛杉矶到悉尼只需不到半小时,洛杉矶到东京也在半小时内,纽约到新加坡同样如此。
基本上,地球上的任何长途旅行都可以在半小时内完成,某些甚至只需要10分钟。想象一下,以相当于音速25倍的速度飞行——比现在的客机快30倍,并且窗外的景色将是无比震撼。这绝对是一种前所未有的体验。
本文来自“腾讯科技”,作者:金鹿,36氪经授权发布。
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