原標(biāo)題：“星艦”試飛是成是敗？馬斯克“殖民火星”計(jì)劃為何讓人瘋狂？

北京時(shí)間4月20日晚間，人類再一次共同仰望天空，注視著SpaceX公司的Starship“星艦”試飛，這枚人類迄今為止最強(qiáng)大的火箭升空了，但沒能進(jìn)入軌道，在掙扎翻滾后爆炸了。許多人覺得遺憾，但Starship發(fā)布的推文卻讓人忍俊不禁，他們把爆炸事件形容為“快速的計(jì)劃外拆卸”，他們甚至開了香檳慶祝。這次發(fā)射意味著什么，收獲了什么，又損失了什么？

01

當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月20日晚，由美國(guó)太空探索技術(shù)公司（SpaceX）研發(fā)的最新一代運(yùn)載火箭系統(tǒng)“星艦”，在推遲48小時(shí)后再次發(fā)射，但在發(fā)射僅3分鐘后，“超重型推進(jìn)器”部分似乎未能分離，在高空發(fā)生爆炸。

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“新聞報(bào)道稱，馬斯克的SpaceX公司并沒有把這次行動(dòng)認(rèn)為是爆炸，而是說火箭進(jìn)入了快速的計(jì)劃外拆卸，無論如何發(fā)射都是失敗的。但是火箭在80秒的時(shí)候經(jīng)過了最大的動(dòng)壓值，也就是火箭的結(jié)構(gòu)經(jīng)受住了考驗(yàn)，所以說實(shí)驗(yàn)取得了部分的成果?！?/p>

據(jù)《紐約時(shí)報(bào)》報(bào)道稱，火箭助推器的33個(gè)引擎中有部分沒有點(diǎn)燃，還有部分已熄火。SpaceX公開表示，由于“星艦”飛船發(fā)生了非計(jì)劃內(nèi)的解體，“星艦”發(fā)射任務(wù)失敗。團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)審查數(shù)據(jù)并為下一次飛行測(cè)試努力。

中國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩：

“應(yīng)該改進(jìn)的地方非常多，尤其是這種方案到底可不可行。一開始火箭發(fā)射升空的時(shí)候，就發(fā)現(xiàn)了問題，就有幾臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)沒有工作，這就造成了它的推力大大減少，速度大大減緩。3分鐘的時(shí)候，這個(gè)‘星艦’系統(tǒng)就失控了，于是它就啟動(dòng)了自毀系統(tǒng)，防止整個(gè)‘星艦’掉下來，對(duì)地面造成大的傷害?！?/p>

作為人類首款可完全重復(fù)使用的天地往返運(yùn)載器，此次發(fā)射SpaceX公司主要目的是為了驗(yàn)證飛船能否與火箭按計(jì)劃分離，以及飛船能否達(dá)到軌道速度，并最后返回地球，同時(shí)獲取一些關(guān)鍵數(shù)據(jù)。雖然火箭升空后發(fā)生爆炸，但SpaceX的工作人員依然集體振臂歡呼，因?yàn)檫@次發(fā)射已經(jīng)達(dá)到了“火箭升空，不損傷發(fā)射臺(tái)”的最低目標(biāo)。馬斯克也第一時(shí)間也恭喜SpaceX團(tuán)隊(duì)！

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“這次把兩者合體，直接進(jìn)行入軌的飛行實(shí)驗(yàn)，應(yīng)該說步伐還是蠻快的。從工程上來講是一次實(shí)驗(yàn)，而且是一次關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)。很有可能它的設(shè)計(jì)目標(biāo)就是入軌飛行，只要實(shí)現(xiàn)入軌，在完成一部分軌道飛行之后就抓緊回收，可能目的就是讓這個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚩焖俚亟Y(jié)束，來取得一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。”

由于“星艦”的設(shè)計(jì)過于激進(jìn)，2023年2月10日，一級(jí)重型推進(jìn)器進(jìn)行了一次多發(fā)點(diǎn)火測(cè)試，就發(fā)生了33臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中1臺(tái)因故未能啟動(dòng)，1臺(tái)點(diǎn)火中途中止的情況。在此次發(fā)射之前，馬斯克在推特上被問及此次試飛能否成功時(shí)，馬斯克回復(fù)說50%的概率。

美國(guó)SpaceX太空公司創(chuàng)始人馬斯克：

“我想把期望值定低一點(diǎn)，如果在出現(xiàn)問題之前，我們能將‘星艦’推到離發(fā)射臺(tái)足夠遠(yuǎn)的距離，那我覺得這已經(jīng)算成功了。”

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“這次實(shí)驗(yàn)馬斯克自己也表示過，‘星艦’的在制品，不僅僅只有立在發(fā)射臺(tái)上的這一艏，馬斯克團(tuán)隊(duì)已經(jīng)為下次發(fā)射準(zhǔn)備了更多的實(shí)驗(yàn)艦。雖然這一次是50%的成功率，但是大概率在今年年底，他的‘星艦’入軌成功率會(huì)達(dá)到80%?！?/p>

“星艦”是SpaceX公司正在研發(fā)的一款重型運(yùn)載火箭，采用可重復(fù)使用設(shè)計(jì)，該火箭總高度約120米，由底部70米高、配備了33臺(tái)“猛禽”發(fā)動(dòng)機(jī)的“超重型推進(jìn)器”和頂部50米高的飛船船艙"星艦"組成，這個(gè)首次發(fā)射成本約30億美元的“巨無霸”被美國(guó)媒體認(rèn)為是人類史上運(yùn)載能力最大的火箭。

中國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩：

“最強(qiáng)火箭指的是它的推力最大，以及運(yùn)載能力最大，起飛時(shí)候推力能達(dá)到7000多噸，可以把150噸的有效載荷送到近地軌道，如果不回收的話，可以達(dá)到250噸到300多噸，這樣它就比土星5號(hào)以及新研制的航天發(fā)射系統(tǒng)都要大兩倍左右?！?/p>

“星艦”官方全稱為“星艦深空火箭系統(tǒng)”，由一級(jí)助推器“超重推進(jìn)器”和上面級(jí)“星艦”組成?！靶桥灐睆脑O(shè)計(jì)之初，就引入了許多全新概念。

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“其實(shí)‘星艦’并沒有超出傳統(tǒng)火箭的范疇，只不過在火箭的設(shè)計(jì)概念上進(jìn)行了革新。比如‘星艦’的動(dòng)力使用的是液氧和甲烷，所以馬斯克的燃料選擇應(yīng)該說是有其更深遠(yuǎn)的構(gòu)想。最新的理念是可回收的概念，重復(fù)使用?！桥灐闹贫魏蜕厦婕?jí)，都可以整體回收，并且再次使用?！?/p>

航空航天科普視頻創(chuàng)作者梁毅辰：

“馬斯克選用甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)，和他想去火星有關(guān)系，因?yàn)榛鹦巧蠜]有石油，所以造不出煤油，但是它有二氧化碳可以制造甲烷，所以也是基于這個(gè)原因，SpaceX公司非?？粗匾貉跫淄榘l(fā)動(dòng)機(jī)，他認(rèn)為未來的星際航行就得靠液氧甲烷發(fā)動(dòng)機(jī)?！?/p>

02

為了研發(fā)“星艦”運(yùn)輸系統(tǒng)，2002年6月馬斯克成立了美國(guó)太空探索技術(shù)公司，首次公布了他們載人登陸火星將使用的大獵鷹火箭系統(tǒng)，公布后的兩年中，SpaceX又兩易其稿，更是在2019年初，再次推翻了火箭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，將貯箱材料從高強(qiáng)度低重量的碳纖維復(fù)合材料變成生活中普通得不能再普通的301不銹鋼，上至NASA下至同行，幾乎所有航天企業(yè)和機(jī)構(gòu)都根本無法相信。

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“馬斯克的確是足夠執(zhí)著，他利用個(gè)人資源和他的企業(yè)所能匯集的資源，從一個(gè)火箭的小小的發(fā)動(dòng)機(jī)開始，從更換部分材料開始改變，使用不銹鋼來作為火箭艦體的材料，過去聽起來都有點(diǎn)聳人聽聞，他把這些一點(diǎn)一點(diǎn)變成了現(xiàn)實(shí)。”

前SpaceX高管 Lewis Hong：

“第一件事就是要讓火箭變得更便宜，如果用一次火箭就丟掉，那火箭的成本永遠(yuǎn)下不來，所以為什么回收火箭是SpaceX最重要的工作?！?/p>

伴隨著火箭材料更迭的同時(shí)，“星艦”的垂直回收技術(shù)也日趨成熟化和實(shí)用化，大獵鷹火箭系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過程中，也進(jìn)一步引入了軟件開發(fā)的快速迭代思想，從一次次失敗中快速找到技術(shù)漏洞，優(yōu)化到下一代的版本中，逐漸逼近最終的實(shí)用化運(yùn)載火箭，而這一過程，也讓SpaceX公司幾度瀕臨破產(chǎn)。

前SpaceX高管 Lewis Hong：

“成立SpaceX他基本上采取的是一個(gè)open（開放）的態(tài)度，他跟所有的員工說成立這家公司，預(yù)算只夠讓我們發(fā)射三次，如果我們?nèi)味紱]有成功的話，公司就會(huì)倒閉，就是這么簡(jiǎn)單。馬斯克常常跟員工講，他會(huì)把他人生的最后一毛錢，都投在他這兩家公司里面，他成立SpaceX就是要去火星。”

作為一種全新概念的航天器，“星艦”的上面級(jí)，具有鼻錐和著陸鰭的星際飛船吸引了眾多的關(guān)注，星際飛船集成了6臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，長(zhǎng)約49米，類似于科幻黃金時(shí)代的火箭飛船。而這一概念卻來自于馬斯克小時(shí)候讀過的一本漫畫書。

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“我們可以把‘星艦’的上面級(jí)理解為一個(gè)可以反復(fù)使用的小火箭或者小飛船，這個(gè)獨(dú)立的小飛船可以在繞月軌道上，自動(dòng)向月球降落，并且把航天員送往月球，完成科考之后，再以一個(gè)整體的形式把航天員送回環(huán)月軌道，最后向地球返航。馬斯克的這個(gè)構(gòu)想，最初是來自于比利時(shí)著名的漫畫《丁丁歷險(xiǎn)記》，因?yàn)樵凇抖《v險(xiǎn)記》里講到登陸月球的時(shí)候，漫畫的創(chuàng)作者繪制的就是一艘飛船落在月球上。”

航空航天科普視頻創(chuàng)作者梁毅辰：

“這個(gè)飛船可以和美國(guó)原來用的航天飛機(jī)類比，但是和航天飛機(jī)不同的是，“星艦”的每一個(gè)部分都是可以重復(fù)使用的，而且它是用簡(jiǎn)單粗暴的垂直落下來的方式來回收的，而且它的運(yùn)載能力也比原來的航天飛機(jī)要強(qiáng)一些?！?/p>

在SpaceX的規(guī)劃中，“星艦”經(jīng)過高頻率重復(fù)使用后，單次發(fā)射成本有望低于1000萬美元，甚至僅需200萬美元左右。馬斯克曾表示，“星艦”可以將“進(jìn)入太空的成本降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)”，讓人們能夠前往火星，并最終讓人類成為多星球物種。

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“如果這樣的話，他至少建立了一種可能性，就是讓所有人知道，利用傳統(tǒng)燃料驅(qū)動(dòng)的火箭，有可能實(shí)現(xiàn)讓更多的人登陸火星，并且有可能實(shí)現(xiàn)在火星上長(zhǎng)期的居留、科考，未來可以依托這樣的概念工業(yè)化地制造飛船和火箭，或許有可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的火星移民?！?/p>

03

在此次發(fā)射之前，美國(guó)太空探索技術(shù)公司4月10日，在社交媒體發(fā)布了一則“火星任務(wù)”的概念短片，演示了價(jià)值30億美元的“星艦”未來如何從地球著陸火星。概念影片全長(zhǎng)5分鐘，展示了“星艦”如何從基地進(jìn)入太空，再從太空上另一艘“星艦”加油機(jī)上加油，最后著陸火星。視頻最后的設(shè)想中，人類已移居到火星上一個(gè)巨大的穹頂之下。

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“人類鐘情于火星的熱情可能已經(jīng)超過200年了。過去鐘情于火星，可能出于宗教、神話或者沒有科學(xué)依據(jù)的期盼。但是現(xiàn)在，如果有一天地球的環(huán)境不再宜居，那么人類是否有能力在地球之外找到第二處可以作為家園的基地，而火星就是我們現(xiàn)在科技水平能夠觸到最有可能接近第二家園的星球?！?/p>

火星是太陽系由內(nèi)往外數(shù)的第四顆行星，直徑約是地球的一半，此前中國(guó)發(fā)射的“天問一號(hào)”探測(cè)器在距離火星表面大約1.1萬公里的高空中對(duì)火星進(jìn)行了拍攝，在其中的一張照片中，我們可以看到那是一個(gè)看起來像橘紅色的世界。當(dāng)我們不斷靠近火星時(shí)，可以逐漸看到火星表面的細(xì)節(jié)，那是一個(gè)充滿了碎石、砂礫的世界，就像地球的戈壁灘那樣荒涼。

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“我們發(fā)現(xiàn)火星的地質(zhì)環(huán)境曾經(jīng)與地球非常接近，但是為什么火星在經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的變遷之后，會(huì)變成現(xiàn)在這樣的荒涼？至少在表面上沒有任何植被，沒有任何生物，而且大氣也不再宜居，過去豐富的水體也不再存在。這種變遷是怎樣導(dǎo)致的？人類特別關(guān)注，因?yàn)楹芏嗳苏J(rèn)為地球可能是幾十億年前的火星?！?/p>

2021年5月15日，中國(guó)的探測(cè)器第一次登臨火星背部的地區(qū)，這也就表明人類對(duì)火星的研究又邁出了新的一大步。隨著火星探測(cè)的逐步深入和對(duì)這顆星球更加直觀的認(rèn)知，人類越來越發(fā)現(xiàn)火星與地球太像了。

中國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩：

“火星現(xiàn)在也有很多和地球相像的地方，一個(gè)是一天也基本上是24小時(shí)，二是我們特別關(guān)注火星上的大氣，但大氣比較稀薄，只有地球大氣壓力的1%，以前是比較厚的，現(xiàn)在變得稀薄了，而且以二氧化碳為主。三是火星的引力大概是地球的1/3，比月球稍微好一些，在火星上行動(dòng)和地球有點(diǎn)類似?！?/p>

1960年10月，蘇聯(lián)向火星先后發(fā)射了兩個(gè)探測(cè)器“火星1A”號(hào)和“火星1B”號(hào)，但均以失敗告終。直到1964年10月，美國(guó)“水手4號(hào)”探測(cè)器才向地球傳回人類史上第一張有關(guān)火星表面的近距離圖像。截止到今天，人類一共進(jìn)行了52次火星探測(cè)，在諸多探測(cè)數(shù)據(jù)的積累下，如今的我們對(duì)火星的認(rèn)識(shí)已今非昔比。

航空航天科普視頻創(chuàng)作者梁毅辰：

“至少火星現(xiàn)在的環(huán)境是不適合人類生存的，空氣很稀薄，全都是二氧化碳，還有沙塵暴，溫度也不太適合等，但是它相比太陽系別的星球來說，通過改造后適合人類生存的概率更大一些?！?/p>

火星離地球最近時(shí)約為5500萬公里，最遠(yuǎn)時(shí)距離則超過4億公里。一般來說，火星和地球距離近的年份是最適合登陸火星和在地面對(duì)火星觀測(cè)的時(shí)機(jī)。

據(jù)英國(guó)《泰晤士報(bào)》2009年1月4日?qǐng)?bào)道，馬斯克很早前就把他的長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)定為，實(shí)現(xiàn)人類從地球移居到火星或其他星球，并立志在本人這個(gè)年代實(shí)現(xiàn)登月。

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“馬斯克希望依托自己的‘星艦’系統(tǒng)，這樣一種具備新理念的火箭，能夠率先實(shí)現(xiàn)以商業(yè)公司的身份登陸火星，出于成本的考慮，經(jīng)過考察，無論是美國(guó)的火箭還是俄羅斯的火箭成本都太高了，所以他就自己去造?！?/p>

04

2012年11月底，美國(guó)SpaceX太空公司創(chuàng)始人馬斯克在英國(guó)倫敦皇家航空學(xué)學(xué)會(huì)，宣布了一個(gè)頗具爭(zhēng)議性的移民火星計(jì)劃，馬斯克計(jì)劃在未來15年到20年，將8萬名地球人送往火星，這些“火星移民先驅(qū)”將永遠(yuǎn)留在火星上，他們將像“火種”一樣，讓地球生命能在另一個(gè)星球上生息和繁衍。

中國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩：

“他覺得火星適合改造成第二個(gè)地球，這樣萬一哪天地球受到地外行星的撞擊、能源枯竭或者人口太多的情況下，先是改造火星，然后向火星移民，使人類成為一個(gè)多行星的物種，他自己也準(zhǔn)備在火星上結(jié)束自己的一生?！?/p>

在馬斯克的火星計(jì)劃中，希望在10年內(nèi)建造1000艘“星艦”，以便在2050年之前將100萬人送上火星，馬斯克在今年2月份時(shí)稱，“極有可能”10年內(nèi)登陸火星，最快5年。

據(jù)美國(guó)太空探索公司宣布，NASA已選擇“星艦”作為運(yùn)載工具，實(shí)現(xiàn)美國(guó)“阿耳忒彌斯3號(hào)”載人登月計(jì)劃。“星艦”最早可在2025年底將美國(guó)航天員送上月球，登上月球?qū)⑹菍?duì)登上火星的一次最好的驗(yàn)證。

前SpaceX高管 Lewis Hong：

“SpaceX太空船只有一個(gè)任務(wù)，那就是把貨物從地球載到太空，它就是運(yùn)貨車的概念，太空船內(nèi)部有很多的儲(chǔ)柜，可以把大大小小的包裹放在里面，NASA可能做的最對(duì)的事情，就是在SpaceX成長(zhǎng)的時(shí)候給了SpaceX非常多寶貴的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，SpaceX站在巨人的肩膀上，把這些項(xiàng)目和經(jīng)驗(yàn)發(fā)展的更好?！?/p>

《航空知識(shí)》雜志主編王亞男：

“目前的SpaceX的目標(biāo)并不是飛往火星，而是首先飛往月球。這也是NASA給它的一個(gè)重要任務(wù)。按照這樣的構(gòu)想，它首先要完成‘星艦’的入軌，所以這次發(fā)射為什么很關(guān)鍵？接下來還會(huì)有無人發(fā)射，無人落月，最后才走到載人登月，接下來它會(huì)瞄準(zhǔn)火星。飛往火星需要更多的燃料，所以馬斯克需要在近地軌道上把它的‘星艦’飛船改造成為油罐卡車，在宇宙中建立起一個(gè)燃料補(bǔ)給站，讓‘星艦’在軌道中加滿燃料，開啟向火星的遠(yuǎn)征，這就是馬斯克的計(jì)劃?！?/p>

馬斯克和他的SpaceX被很多人看作是帶領(lǐng)人類去往深空的一支奇兵，不僅因?yàn)榧夹g(shù)層面的大膽甚至有點(diǎn)冒進(jìn)，還因?yàn)樗麄冊(cè)谔艘粭l不同于傳統(tǒng)國(guó)家力量、體制力量的邁向太空之路。許多人為他們歡呼，也有人罵馬斯克瘋子，但他在2001年就公布了的火星移民計(jì)劃已經(jīng)不只是個(gè)影子，它已經(jīng)長(zhǎng)在了不少人的心里甚至人生計(jì)劃里。