正文
这恰恰说明,我们的目标虽然宏大,但并非遥不可及。这些数字,在传统航天领域看来高得惊人,但在其他行业,人类早已证明了这种制造能力。
我们衡量星际基地进展的核心标准,是建立火星自持文明的时间表。每一次发射,尤其是在星舰项目的初期,都是为了更深入地理解如何实现多行星生活,并将星舰持续改进,直至它最终能将成千上万,乃至数百万的人类送往火星。
我们的理想是,
任何愿意前往火星的人,我们都能将他们以及所有必要的设备送达,使火星能够实现自我维持,独立发展。即便在最坏的情况下,地球的补给因任何原因中断,火星文明也能继续繁荣。
到那时,我们就真正实现了文明的韧性。火星甚至可能在地球遭遇危机时伸出援手,反之亦然。拥有两个能够自我维持且强大的行星家园,对于文明的长期存续至关重要。
试想,一个多行星文明的存续时间,可能是一个单行星文明的十倍,甚至更长。因为总有未知的风险,无论是人类自身可能犯下的错误,比如第三次世界大战——希望永远不要发生,但可能性存在;还是无法预料的自然灾害,如流星撞击、超级火山爆发。如果我们只有一个行星,那可能就是终局。但若拥有两个,我们就能继续前行。然后,我们将超越火星,探索月球、小行星带、木星的卫星群,最终触及其他恒星系统,让人类真正漫步于星辰之间,将科幻变为现实。
要实现这一宏伟目标,我们必须制造出可快速重复使用的火箭,从而将每次飞行的成本,以及运往火星的每吨物资成本降至最低。这基本上就是……
谈到可快速重复使用的火箭,我总结为四个“R”——像海盗那样发音,RRRR!那就是:
快速(Rapidly)、可复用(Reusable)、可靠(Reliable)的火箭(Rocket)
,这是关键!RRRR!
在此,我要热烈祝贺 SpaceX 团队在捕捉巨型火箭方面取得的进展。SpaceX 团队已经多次成功使用一种极具创新的方法——用巨大的“机械臂”从空中接住这有史以来最大的飞行器。这简直令人难以置信!你们以前见过这样的操作吗?这是一项了不起的成就。
(来源:X)
我们之所以采用这种前所未有的捕捉方式,正是为了实现火箭的快速可重复使用。如果超重型助推器——它非常巨大——依靠着陆腿降落在着陆坪,我们随后必须将其吊起、收回着陆腿,再重新安装到发射台。运输如此庞大的物体,其难度可想而知。
然而,如果我们用最初将其吊装至发射台的同一个塔架来接住它,然后将飞船重新安装在助推器顶部,加注推进剂,便可再次发射。对于飞船而言,这个过程会长一些,因为它需要环绕地球飞行数圈,等待地面轨迹重新经过发射场上空。但我们的飞船,同样设计为能够实现每日多次重复飞行。
现在向大家介绍全新的猛禽 3 号发动机——一款性能相当出色的引擎。猛禽 3 号的设计无需基础隔热罩,这不仅在底部节省了大量质量,更显著提升了可靠性。举例来说,如果猛禽发动机发生小规模燃料泄漏,燃料会直接泄漏到现有的火焰等离子体中,基本不成问题。而传统的发动机若被包裹在箱体内,燃料泄漏将是极其危险的。
(来源:X)
所以,这就是猛禽 3 号。它或许还需要几次迭代才能尽善尽美,但它必将在有效载荷能力、发动机效率和可靠性方面带来巨大的飞跃。这是一款真正具有革命性的发动机。我会说,猛禽 3 号发动机的技术含量近乎“外星科技”。即便是行业内的顶尖专家,当我们展示猛禽 3 号的图片时,他们也会说:“这台发动机还没完工。”然后我们展示它点火的视频,其效率达到了前所未有的高度!看,多么简洁的发动机!
为了实现这样的设计,我们简化了许多部件,将次级流体回路和电子设备直接集成到发动机自身的结构中,确保一切都被妥善容纳和保护。坦率地说,这是一项工程奇迹。
接下来,对于火星任务而言,另一项关键技术是在轨推进剂加注。你可以将其类比为空中加油,但这是在轨道上为火箭补充燃料,一项前无古人的壮举。
但这在技术上是完全可行的。我总觉得这些操作听起来有点……嗯,“少儿不宜”。但没办法,你总得设法转移液体,这是必须完成的。
所以,两艘星舰将会合,其中一艘将为另一艘转移燃料和氧化剂——实际上大部分转移的是氧化剂,约占 80%,燃料只占 20% 多一点。流程是:先发射一艘满载有效载荷的星舰进入轨道,随后再发射数艘“油船”星舰,为其补充推进剂。一旦推进剂箱基本加满,它就可以启程前往火星、月球或任何预定目的地了。这是一项至关重要的技术,我们希望能在明年成功演示。
我们面临的最棘手的难题之一,是研发可重复使用的隔热罩。迄今为止,还没有人成功开发出真正可重复使用的轨道级隔热罩。这极其困难。即便是航天飞机的隔热罩,也需要数月的翻新,包括修复破损的瓦片、逐片测试等等。因为要承受再入大气层时极端的酷热与高压,这是一个异常艰巨的挑战。
能够承受如此高温的材料屈指可数,主要是先进陶瓷,如玻璃、氧化铝,以及某些类型的碳-碳复合材料。但很少有材料能在确保可重复使用性的前提下,历经多次再入而不被侵蚀、脱落或开裂。因此,这将是人类历史上首次开发出可重复使用的轨道级隔热罩,其可靠性必须达到极致。
(来源:X)
这将是我们未来几年持续攻关的重点,不断打磨和完善隔热罩技术。这是一项可以实现的目标,我们并非试图挑战物理极限。在现有物理学框架内,这是能够完成的,只是过程异常艰难。