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马斯克:火星,我们来了
www.creaders.net | 2021-02-11 14:16:44  自由时报 | 0条评论 | 查看/发表评论
  

年仅49岁的伊隆.马斯克(Elon Musk)除了是美国电动车和洁淨能源公司"特斯拉"(Tesla)的执行长,还是美国航太製造商与太空运输服务公司"太空探索科技公司"(SpaceX)的创办人兼执行长。他早在2001年就提出"火星绿洲"(Mars Oasis)的概念,即在火星上放置一个迷你型的实验温室,企图重燃大众对探索太空的兴趣。但他深知,探索火星的计画还需充沛的预算及火箭技术的重大突破。2011年,他在接受华尔街日报(WSJ)专访时首次喊出,将在10年到20年内将人类送上火星地表。

马斯克2016年在墨西哥召开的一场国际会议中,阐述其移民火星梦想的根本原因,即"鸡蛋不要全放在同一个篮子裡",以免人类文明遭遇天灾人祸的重大灾变。他表示,"历史将会沿著两个方向分岔,一条路是我们永远待在地球,然后最终会发生某种(人类)灭绝的事件。要麽(人类文明)就成为一个太空探索文明(a spacefaring civilization)与一个多星球的种族(a multi-planet species)"。而他认为,后者是人类"要走的那条正确道路"。

马斯克在SpaceX官方网站上,以一段文字描述自己对探索火星的情怀。他写道,"你想在晨间醒来,思索未来将很美好,则太空探索文明就是那麽回事。它是关于相信未来,并认为将来会比过去更好的信念。我无法想像还有什麽比上太空徜徉繁星间更令人兴奋"。

马斯克计画在2050年前,送100万人上火星,在这颗"红色星球"上建立一座百万人的城市,即一个永久殖民地。交通工具则是一种高耸、能够完全重複使用的太空船─"星舰"(Starship)。马斯克估计将需要一整支星舰舰队,目标以10年时间建造1000艘,即每年100艘。每天平均发射3艘,每艘约可搭载约100名乘客,让所有人都可以来一趟火星之旅。他还希望,这1000艘星舰每年可将100兆公吨的物资运至火星。

SpaceX在其位于德州南部喀茂隆郡(Cameron)波卡契卡村(Boca Chica)的发射场,试射一系列的星舰原型机。最近一次是2020年12月试射代号SN8(Serial Number 9)的第8号原型机,并未载人。儘管最后降落时重摔触地爆炸,但该公司表示,50公尺长的SN8成功升空,并转换了推进剂,还以精准的襟翼控制,直行空翻动作,到达其降落点。

马斯克也对这次试飞的成果感到满意,取得"我们所需的所有参数",并推文写道"火星,我们来了!"该公司并在通过美国联邦航空总署(FAA)所做的发射审查后,于2021年试射第9号原型机(SN9)。

为何选择火星?

根据SpaceX及美国航太总署(NASA)"哥达德太空飞行中心"(Goddard Space Flight Center),火星直径为6791公里(地球为1万2756公里),和地球的年龄均约45亿年。火星和地球间的平均距离约2亿2500万公里,乃距地球最近的"宜居"星球。火星与太阳间的平均距离,约地球和太阳间的1.5倍,所以仍有尚可的阳光。火星虽有点冷,但马斯克认为,由于其大气层主要是二氧化碳与若干的氮及氩和少数其他的微量元素,这意味著我们仅靠压缩火星的大气,就能在这颗星球上种植植物。因此我们可以使火星变暖。火星重力约地球的38%,所以你将能轻鬆地举起重物及弹跳。此外,火星的1天为24小时又37分钟,与地球的也非常相近。

太空移民飞船"星舰"解密

星舰包括上半部的"星舰太空船"(Starship spacecraft)与下半部的"超级重型火箭"(Super Heavy rocket)。即一种能完全重複使用的运输系统,其设计要旨在于搭载人员及货物至地球轨道、月球与火星,甚至更遥远的太空。SpaceX企图将它打造成人类史上最强力的发射载具,藉由高效率的"猛禽"(Raptor)引擎,最多能将100公吨的酬载送入低空地球轨道(LEO),而美国航太总署(NASA)已除役的太空梭仅29公吨。根据该公司,星舰的高度为120公尺(太空梭仅50几公尺)、直径9公尺。马斯克虽未详述需带去火星的物资清单,但食物、水、建材、工具及先进的维生系统皆属必备。

马斯克往返火星计划

共分为6个阶段。1.发射,然后推进器(即超级重型火箭)就返回地球。2.星舰飞抵地球轨道。3.太空加油船(tanker,基本上就是没有窗户的星舰太空船),再为星舰装满燃料并返回地球。4.星舰一路飞向火星。5.星舰在火星上利用当地资源再装满燃料。6.星舰飞离火星并直接返回地球。星舰能在LEO上进行"轨道加油"(on-orbit refilling),还能借助火星表面上天然的水分子和二氧化碳补充燃料。若太空加油船有高度的重複使用能力,其主要的成本就是推进剂,氧与甲烷的成本则极低。星舰将以每秒7.5公里的速度进入火星大气层,并以空气动力学减速。其隔热板借助SpaceX"天龙号"(Dragon)太空船研发的烧蚀(ablative)隔热板材料,设计要旨在于能承受多次进入火星大气层。星舰在著陆前点火,以超音速反向推力减缓降落速度。

登陆火星后任务

早期移居火星的人类,为建立一个自给自足的城市,将需要擅长挖掘火星地表下的物质,开採埋藏冰(buried ice)。这将供应宝贵的水资源,并用来製造星舰所需的低温甲烷推进剂。

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代号Mk 1的太空移民飞船"星舰"原型机。(美联社档案照)

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科幻小说或电影中想像的火星人模样。(美联社)

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美国NASA资助的科学家,2015年在美国夏威夷的夏威夷岛毛纳罗亚(Mauna Loa)火山旁,模拟火星生活。(美联社档案照)

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2011年,马斯克接受华尔街日报专访时首次喊出,将在10年到20年内将人类送上火星地表。(欧新社档案照)

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2011年,马斯克接受华尔街日报专访时首次喊出,将在10年到20年内将人类送上火星地表。(美联社档案照)

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2013年火星"盖尔陨石坑"(Gale Crater)格伦奈地区(Glenelg area)的沉积物。(法新社档案照)

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2015年马里亚斯山口附近,美国航太总署(NASA)火星探测车"好奇号"(Curiosity)鑽探採样形成的一个洞。(法新社档案照)

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