圖：2018年星際飛船的藝術(shù)渲染圖
9月29日消息，據(jù)外媒報道，當(dāng)?shù)貢r間9月28日晚間，美國太空探索技術(shù)公司SpaceX首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克(Elon Musk)開始介紹其星際飛船(Starship)項目取得的最新進展以及未來計劃。星際飛船是一種大型航天器，旨在將人們送往月球、火星等太空目的地。星際飛船的概念在過去幾年中已經(jīng)多次改變，現(xiàn)在馬斯克計劃揭示其最新藍圖。
馬斯克在德克薩斯州博卡奇卡的SpaceX測試場進行演講。博卡奇卡是墨西哥邊境以北的小鎮(zhèn)，SpaceX始終在這里為星際飛船建造大量的測試硬件，馬斯克在演講期間以這些閃爍著銀光的硬件設(shè)備為背景。此外，我們還看到星際飛船的測試原型，它將在未來幾個月內(nèi)進行高空測試飛行。
六個月內(nèi)入軌，明年進行載人飛行
馬斯克站在星際飛船Mk1原型前表示：“這是我見過的最鼓舞人心的東西。” 接下來，SpaceX希望能讓這個新原型飛起來，而且要飛得比StarHopper更高，在降落回地球之前可能達到20千米的高度。馬斯克說：“在那之后，我們的下次飛行可能只是帶著助推器和飛船一路飛入軌道。我們正在以最快的速度建造星際飛船，看到一大堆這樣的東西真的很瘋狂!”
第二個星際飛船原型MK2，目前正在佛羅里達州的SpaceX設(shè)施中建造。馬斯克說，Mk3原型將于“大約一個月內(nèi)”在博卡奇卡開始制造，并可能在三個月內(nèi)完成。他說：““這聽起來很瘋狂，但我們希望在不到六個月的時間將其送入軌道，明年就有可能看到載人飛行。使我們成為太空文明所需的關(guān)鍵突破是使太空旅行變得像航空旅行那樣常見。”
當(dāng)然，對于馬斯克來說，錯過最終期限的事情時常發(fā)生。但他相信，如果目前的生產(chǎn)速度能夠持續(xù)下去，進入軌道的星際飛船可能是Mk4或Mk5原型。在長達一個小時的發(fā)布會上，馬斯克宣布星際飛船原型的下一次測試將在“一到兩個月”內(nèi)進行。
隨后，馬斯克詳細介紹了星際飛船將如何著陸。他說：“這是一種控制火箭的全新方法，它更像是高空跳傘，而不是操控飛機。”馬斯克還解釋了鋼制隔熱罩的重要性，它的花費僅是碳纖維隔熱罩的一小部分。他說：“我愛死鋼鐵了!”
超重運載火箭將推動星際飛船進入軌道，馬斯克稱其推力將是有史以來最強大的火箭——NASA土星5號的兩倍，并配備多達37個猛禽發(fā)動機。
火箭+飛船高118米，二代原型下月測試
雖然星際飛船多年來有著許多不同的外觀和名稱，但有些關(guān)鍵因素始終保持未變。首先，整個系統(tǒng)依賴于SpaceX的下一代猛禽發(fā)動機。這款硬件于2016年首次進行測試，以液氧和低溫甲烷為燃料，這兩種成分可能會在火星上找到。每個發(fā)動機可提供約20萬公斤的推力，大約是為獵鷹9號火箭提供動力的Merlin 1D發(fā)動機的兩倍。
圖：SpaceX構(gòu)想的火星城市
此外，星際飛船始終是個由兩部分組成的系統(tǒng)：一枚巨型火箭和一艘客用飛船。它們組合起來的高度為118米，其中火箭高68米，飛船高50米。超重火箭有37臺猛禽發(fā)動機，6條著陸腿。由于地球存在巨大引力，需要火箭助推器才能將巨大的星際飛船送入太空。
星際飛船將采用太空推進劑加上燃料轉(zhuǎn)移技術(shù)。為了離開地球軌道，需要另一種不同的星際飛船提供幫助。當(dāng)?shù)谝凰逸d客星際飛船停在地球周圍時，另一枚超重運載火箭需要發(fā)射第二艘星際飛船充當(dāng)“加油機”，里面裝滿了推進劑。然后，“加油機”可以與已經(jīng)在軌的星際飛船會合，并將推進劑轉(zhuǎn)移給后者，以便將超過100噸的貨物送至月球或火星表面。
最重要的是，整套系統(tǒng)都是可重復(fù)使用的。超重運載火箭和星際飛船都應(yīng)該有能力進行推進著陸，在這種情況下，它們將使用自己的引擎降落，與SpaceX回收獵鷹9號火箭的方法相同。SpaceX的星際飛船將執(zhí)行大量的貨物和人員運送任務(wù)，這對于建造月球基地和火星城市至關(guān)重要。最終，星際飛船將搭載多達100人進行長時間的星際飛行。
在過去的一年中，SpaceX確實加快了其星際飛船計劃的測試。該公司始終在佛羅里達州博卡奇卡和卡納維拉爾角建造星際飛船的零件和原型，該公司的大部分火箭也都是在那里發(fā)射的。
在德克薩斯州進行了幾次發(fā)動機測試后，SpaceX于今年8月在博卡奇卡進行了首次試飛。名為StarHopper的星際飛船原型飛行器升到了大約150米的高度，而它只使用了一個猛禽發(fā)動機，然后又降落在地面上。這標(biāo)志著猛禽發(fā)動機第一次將飛船推進到有實際意義的高度。
SpaceX在8月份的那次飛行測試后很快退役了StarHopper，現(xiàn)在專注于其下一代飛行器的組裝。博卡奇卡和卡納維拉爾角的團隊一直在相互比賽，以更快建造出更大的星際飛船原型，它們看起來都更接近最終設(shè)計。位于博卡奇卡的星際飛船原型已經(jīng)接近完工，它的上半部分和下半部分剛剛匹配起來，底座上安裝了三臺猛禽發(fā)動機。
星際飛船的歷史演變
馬斯克已經(jīng)非常明確表示，SpaceX的目標(biāo)是把人類送上火星，他也一直在討論通過建造巨型飛船和運載火箭來實現(xiàn)這個目標(biāo)。2008年左右，馬斯克首次將這種當(dāng)時十分神秘的飛行器稱為火星殖民運輸車(MCT)，并給它起了綽號“BFR”，即“大獵鷹火箭”的縮寫。但是沒有人知道它是如何工作的，也不知道它是什么樣的。
2016年，馬斯克終于在墨西哥瓜達拉哈拉舉行的國際宇航大會(IAC)會議上公布了他的火星飛行器第一個概念。他展示了巨大硬件的動畫，火箭和飛船組合起來高達122米，直徑超過11米。42臺新的火箭發(fā)動機將被用來為該系統(tǒng)提供動力，它將能夠?qū)⒍噙_100名乘客運送到太空目的地。這種飛行器甚至有了個新名字——星際運輸系統(tǒng)(ITS)，因為馬斯克聲稱它的運輸范圍可能遠遠超出火星。這將是有史以來最強大的火箭，輕而易舉地蓋過了美國宇航局將人類送上月球的土星五號火箭(Saturn V )。
2017年，馬斯克縮小了上述系統(tǒng)的規(guī)模。在IAC的另一次演示中，他展示了更薄更短的火箭和飛船組合，而且它只需要31臺發(fā)動機，而不是42臺。馬斯克當(dāng)時指出，較小的版本將使其更容易籌集資金。
馬斯克表示：“在去年的演示中，我們真的在尋找支持這個項目的資金。我們提出了各種想法，但都沒有成功。不過現(xiàn)在，我們認(rèn)為我們已經(jīng)找到了方法，那就是研發(fā)更小的飛船和火箭。”馬斯克聲稱，SpaceX最終將把所有資源投入到新火箭的研發(fā)中，將來它將取代該公司所有的現(xiàn)有火箭。
圖：已經(jīng)完成組裝的星際飛船原型
只花了一年時間，計劃就再次發(fā)生了變化。2018年9月，馬斯克宣布了該計劃的第一位商業(yè)乘客，即日本億萬富翁前澤友作(Yusaku Maezawa)，并對火箭和飛船設(shè)計進行了更多改進。SpaceX公司決定在飛船上增加三個巨大的鰭翼，并調(diào)整底部引擎的布置。不久之后，這個系統(tǒng)名字也改了。2018年11月，馬斯克宣布，這艘飛船現(xiàn)在將被命名為“星際飛船”，將它送入太空的火箭將被稱為“超重”(Super Heavy)。
從那時起，細節(jié)發(fā)生了更多變化，飛船的建造材料從碳復(fù)合材料轉(zhuǎn)向不銹鋼。系統(tǒng)的設(shè)計仍然非常靈活，馬斯克對其進展給予斷斷續(xù)續(xù)的更新。
星際飛船的未來
馬斯克對星際飛船項目寄予厚望，不僅僅希望其把人們帶到火星上。馬斯克提議使用星際飛船幫助建立月球基地，甚至利用它以亞軌道飛行速度將人們送到全球各地，這一概念被稱為“點對點旅行”。他還指出，星際飛船不僅可以幫助運送乘客，也可以被用來將大量的衛(wèi)星部署到軌道上，或者為國際空間站提供補給。
圖：星際飛船最終可運送100人進行星際旅行
這一切都顯得雄心勃勃，而馬斯克為這些計劃制定的時間表更是大膽。他設(shè)想星際飛船最早在2022年進行第一次軌道飛行，人們將在2024年搭乘其飛往火星。這些都令人有些難以置信，特別是因為超重運載火箭部分甚至還沒有開始制造。然而，SpaceX的總裁格溫·肖特韋爾(Gwynne Shotwell)去年確實準(zhǔn)確地預(yù)測稱，星際飛船原型將在2019年年底前進行高空測試，而這個預(yù)測即將成為現(xiàn)實。
關(guān)于SpaceX的太空雄心，仍然有很多問題沒有得到答案，特別是涉及到維持人們在太空和其他世界生存所需的內(nèi)部基礎(chǔ)設(shè)施時。到目前為止，我們只聽說了飛行器推進系統(tǒng)的規(guī)格，但諸如棲息地和對抗深空輻射的方法之類的細節(jié)還沒有成為關(guān)注的焦點。馬斯克今天沒有提及到這些事情，但在任何人乘坐星際飛船之前，這些問題都需要提前解決。
SpaceX其他項目
SpaceX的下一代火箭和登陸火星任務(wù)顯然已經(jīng)引起巨大關(guān)注，但該公司也在與美國宇航局合作開展“商業(yè)宇航員”項目，即將宇航員從美國本土送到國際空間站。在最新新聞發(fā)布會之前，美國宇航局局長吉姆·布里登斯汀(Jim Bridenstine)似乎給SpaceX潑了一盆冷水，他指出該公司的商業(yè)載人項目遠遠落后于原定計劃。
在發(fā)布會后的問答環(huán)節(jié)中，馬斯克給出了簡短回應(yīng)。他說：“從SpaceX的角度來看，我們的資源主要集中在獵鷹火箭和龍飛船身上，目前公司制造星際飛船占用的資源比例確實相當(dāng)小。”
馬斯克沒有詳細說明SpaceX商業(yè)載人項目取得的進展，但指出推進該項目的確存在困難。最近公司測試載人龍飛船時發(fā)生爆炸，推遲了SpaceX在年底前將宇航員送上國際空間站的計劃?，F(xiàn)在看來SpaceX首次載人發(fā)射將在2020年進行，美國宇航局表示未來的發(fā)射日期正在審查中。(小小)
