一個從科幻小說裏 " 跳出來 " 的人。
美國當地時間 10 月 13 日 7 時 25 分,SpaceX 的火箭 " 星艦 " 在得克薩斯州進行第 5 次試飛。
發射約 7 分鍾後,火箭助推器返回發射場。不過,它并不像 SpaceX 此前的 " 獵鷹 " 火箭助推器在降落前垂直降落地面,而是被發射塔巨大機械臂抱住。
這個畫面震驚了全球觀衆。因爲此次發射不僅展示了 " 星艦 " 前所未有的技術成就,也标志着人類太空探索的步伐再次前進了一步,SpaceX 首席執行官埃隆 · 馬斯克吹過的牛又一次被證明成功了。
" 星艦 " 火箭總長約 120 米,直徑約 9 米,由兩部分組成,第一級是長約 70 米的 " 超級重型 " 助推器,第二級是 " 星艦 " 飛船。兩級均可重複使用。
試飛成功後,SpaceX 聲明,此次試飛是公司首次嘗試并成功實現火箭助推器的着陸回收。馬斯克也在個人社交平台 X(原推特)發文:" 發射塔夾住了火箭!!" 并配上火箭發射成功後的照片。
" 星艦 " 是迄今體積最大、推力最強的運載火箭,也是可回收、重複使用的航天運輸系統,比 SpaceX 現有的 " 獵鷹 9" 和 " 獵鷹重型 " 運載火箭更大,可将超過 100 噸載荷送入地球軌道。
" 星艦 " 的設計目标就是将人和貨物送至地球軌道、月球和火星等地。馬斯克曾表示,SpaceX 将在兩年内向火星發射第一批不載人 " 星艦 " 飛船,如果順利着陸,SpaceX 将在四年内首次向火星發射載人飛船。
随着此次機械臂成功夾住返回地面的火箭助推器,意味着" 星艦 " 的成本将大大降低,爲未來将人類送上火星的計劃鋪平了道路,馬斯克的 " 火星移民計劃 " 也再進一步。
馬斯克曾宣稱," 星艦 " 首次發射成本約爲 30 億美元。根據他的設想,最終版的 " 星艦 " 每次可将 100 人送上太空,發射成本可降至每次 200 萬美元,相當于每人 2 萬美元。
此次發射引發全球科技界的躁動。網友在 X 上驚呼 " 這簡直是科幻小說。" 馬斯克回複道:" 沒有虛構成分的科幻小說。"
中國科幻作家劉慈欣不久前也談到了馬斯克:"他像是從科幻小說裏‘跳出來’的人。把很多科幻小說裏的東西都變爲了現實。"
送 100 萬人去火星生活
在本次發射前," 星艦 " 已進行了 4 次試飛,分别是:
2023 年 4 月首次試飛,火箭在第一、二級分離前爆炸;
2023 年 11 月第二次試飛,火箭第一、二級成功分離,但随後助推器和飛船先後爆炸;
2024 年 3 月第三次試飛,火箭第一、二級成功分離,但助推器在嘗試着陸點火後意外解體,飛船失聯;
2024 年 6 月第四次試飛,火箭第一、二級成功分離,并分别按計劃落入墨西哥灣和印度洋。
由此可見," 星艦 " 雖然經曆了多次失敗,但每次試飛都取得了穩步進展。
SpaceX 首席執行官埃隆 · 馬斯克
馬斯克一直熱衷于太空探索,早在十多年前,他就喊出了人類定居火星的豪言壯語,要實現人類 " 火星移民 " 計劃,送 100 萬人去火星生活,建立火星社區。
2002 年 6 月,馬斯克建立 SpaceX。經過十多年的試錯,開發了可部分重複使用的 " 獵鷹 1 号 " 和 " 獵鷹 9 号 " 運載火箭以及 " 龍 " 飛船。
2008 年,是 SpaceX 的一個轉折點。那一年,公司與美國國家航空航天局簽署了商業航天合同。在美國國家航空航天局的支持下,太空探索技術公司快速完成了一輪又一輪的地面試驗和發射試驗。
2019 年 1 月 6 日,馬斯克在社交媒體曝光了星際飛船的模拟圖,并表示計劃在 4 到 8 周内進行試驗飛行器的首次下降測試。2020 年 2 月," 星艦 "SN1 原型機在一次液氮壓力測試中發生爆炸。
事實上," 星艦 " 擁有不少原型機,包括 Starhopper,SN5,SN6,SN8,SN9,SN10,SN11 等,其中數台原型機在測試當中直接爆炸。
按照 SpaceX 的最初預期,公司 2022 年将發射貨運飛船去火星,2024 年已經可以執行載人計劃。要實現這個計劃,馬斯克要走一段漫長的路,而最棘手的就是降低成本。
探索從降低成本開始
自美國火箭發動機發明家、現代火箭技術之父羅伯特 · 戈達德,在 1926 年 3 月 16 日于 馬薩諸塞州奧本鎮發射世界第一枚 液态燃料火箭後,人類便開始向未知的外太空進行探索。
不過,近 100 年過去,在傳統的航天發射中,火箭往往是一次性使用。
馬斯克不止一次強調,降低進入太空的成本,是打開人類太空時代的關鍵一步。他是這麽想的,也是這麽努力的。
他降成本的方法其實也不難理解,那就是反複利用。但無數航天航空專家都提出過反複利用設想,卻都未成功。
2010 年 4 月,時任美國總統奧巴馬參觀位于美國佛羅裏達州卡納維拉爾角空軍基地的 SpaceX 發射基地時,馬斯克提出了當時讓奧巴馬震驚的想法——讓火箭到達太空之後,再原路返回降落到指定位置。
在馬斯克的設想裏,火箭和飛船就像飛機一樣,可以多次起降和飛行,這樣不僅可以大大降低火星運輸的成本和難度,也可以提高火星運輸的效率和頻率,提高商業航天的競争力。
從 2011 年開始,SpaceX 就開始了一級火箭的回收複用實驗。上百次叠代實驗失敗,讓 SpaceX 一度瀕臨破産邊緣,終于在 2015 年 12 月 " 獵鷹 9 号 " 第 20 次飛行任務中,SpaceX 成功回收第一級火箭。
2020 年,SpaceX 公司逐步掌握了貨運 / 載人 " 龍 " 飛船的降落傘濺落回收技術,以及 " 獵鷹 9 号 " 運載火箭的反推垂直着陸技術。
馬斯克實現了他向奧巴馬吹過的牛。
在往後的任務中,隻要剩餘燃料充足,SpaceX 都會嘗試回收第一級火箭,至今已完成 300 多次火箭回收,而馬斯克最終的目的就是實現 SpaceX" 星艦 " 的可重複使用。
根據航天産業網研究團隊的分析,一架火箭的制造成本在 1.8~1.9 億元之間最爲多見。商業火箭有想要實現真正的産業化,最重要的就是可回收多次利用。
馬斯克曾在發布會上透露," 星艦 " 未來 6~8 小時就可以重複使用,這樣一天就可以發射 3 次,助推器大約每小時就能發射一次。每次發射可能隻需幾百萬美元,甚至可能隻需要 100 萬美元。"
反觀其他火箭發射,日本一架 H-2A 火箭曾每次發射需要花費 1.5~1.7 億美元,美國德爾塔 -4 發射成本約爲 1.4 億美元 / 枚,俄羅斯主力運載火箭聯盟 -FG 運載火箭每次發射費用約爲 5000 萬美元。和它們相比," 星艦 " 的發射成本可能都不及它們的百分之一。
而除了在火箭回收計劃上求創新," 星艦 " 的材料也和其他火箭不一樣,它采用了争議較大的全箭不鏽鋼結構設計——因爲相比更貴的碳纖維,不鏽鋼重但真省錢,成本每公斤僅爲 4 美元,而碳纖維、鋁锂合金的成本分别是每公斤 130 美元和 40 美元。
金錢支棱起來的夢想
目前,世界上還沒有第二家航天公司能實現火箭回收。憑借着 " 龍 " 飛船和 " 獵鷹 " 火箭的重複回收使用,以及極緻的成本計劃,SpaceX 在激烈競争中脫穎而出,接了大量商業航天訂單在手——
2021 年,SpaceX 發射次數爲 48 次;2022 年,這個數字攀升至 61;2023 年,更是接近 100,達到了 98 次。
當然,即便比其他公司的發射成本低了很多,但畢竟上天下地的産業都是燒錢的,支撐馬斯克冒險的,還有 SpaceX 背後的巨額融資,而馬斯克本人也 " 不差錢 "。
美國投資數據公司 Crunchbase 統計,SpaceX 自成立以來已累計融資 29 輪,總額高達 98 億美元。上個月有消息稱,SpaceX 将以每股 112 美元的價格對内部人股票進行估值,總估值接近 2100 億美元,高于 10 個月前的 1800 億美元。
2023 年,SpaceX 的營收超 80 億美元,預計 2024 年将增至 150 億美元左右。更值得一提的是,身處研發燒錢的行業,SpaceX在 2023 年第一季度實現了 5500 萬美元的盈利,這是這家私營火箭公司的一個重要裏程碑。
除了投資人在支持馬斯克完成夢想,他自己的财富也足以讓他有底氣。
Informa Connect Academy 上個月發布的報告指出,馬斯克目前是世界首富,淨資産爲 2510 億美元,他的财富年均增長率達到 110%。若繼續以同樣的速度增長,未來三年内,也就是在 2027 年,他的身家将達到萬億美元,成爲全球首位萬億美元富豪。
這是不是意味着,人類的火星遷移計劃到 2027 年将會加速進行?
本文來自微信公衆号 " 大咖科技 Tech Chic",作者:李添諾,編輯:宋辰。