如何評價伊隆·馬斯克的「殖民火星大計劃」?
新聞:馬斯克的火星殖民大計劃終於公布:未來40到100年,建造可自我持續發展的火星城市 | PingWest品玩
Elon Musk 公布其「火星殖民」計劃,20 萬美元讓你成為「火星人」
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文 | 龜途慢慢
毫無疑問,火星已經成為了人類在未來多年內最有可能進行深度開發的地外星體,埃隆?馬斯克(Elon Musk)尤其認同這一點。「殖民火星」從來就是他的目標,這一點從他 2002 年成立 SpaceX 起就未改變過。
今天,他在於墨西哥城舉行的第 67 屆國際宇航大會 (International Astronautical Congress,IAC) 上比較詳細地介紹了自己的「火星殖民」計劃,從其中,我們大概可以了解這個項目的具體細節。
當然,雖然他給出了不少的細節,比如飛船的尺寸、火箭發動機的具體數據等等,但還是有很多的細節問題沒能得到解決。不過馬斯克自己又給自己設立了不少時間點,所以,雖然這次的發布會不夠完美,但我們在接下來的幾年也許能夠持續對此事有一個長期的觀察了。
- 想上火星?看看馬斯克給你提供的全套方案吧
一上來,馬斯克就為我們列出來四項要實現一次可負擔得起的火星之旅的基本要素:
可重複使用性、在太空軌道上進行補給、在火星上製造推進劑、以及使用正確的推進劑。
1. 第一點當然大家都能理解,而且是必須要實現的。就像其他任何的出行方式一樣,如果一架飛機只能使用一次,那誰也負擔不起。如果使用傳統的方式,那成本將會是每人 100 億美元。
2. 就第二點而言,馬斯克表示,如果不能做到這一點,那每張前往火星的票將會增加 500 倍。
3. 第三點的意義在於它能讓你從火星返回地球,畢竟你很難做到從地球起飛時就保證能攜帶足夠多的燃料。
4. 針對合適的燃料這一點,馬斯克對比了可能的幾個選項,比如煤油、氫氧氣等等,但他認為「甲烷是一個更好的選擇」。因為甲烷在火星上製造起來「相當容易」。
下面,我們來看看馬斯克提供的完整版火星旅行的 CG 視頻,先來在這種趨近科幻的氛圍中感受一下他的想法:
超級震撼!SpaceX星際運輸系統 - 騰訊視頻視頻
從中,我們大概可以看出其基本流程:由火箭推進器將飛船 BFS「Big Fucking Spaceship」送上軌道,然後推進器迅速返回發射台,等 SpaceX 為其裝上燃料箱,它再飛回去追上 BFS,為 BFS 的太空飛行提供足夠的燃料。完成這一過程之後,二者將再次分手,推進器返回地球,BFS 將展開 200 千瓦的太陽能電池板繼續前往火星。
當然,其中的重點就是 BFR 返回地球的部分。鑒於 Falcon 9 之前已經嘗試過了成功著陸返回,所以這點還是值得期待的。馬斯克同時也表示 BFR 將會在 20 分鐘內完成這一過程,為 BFS 提供更多的燃料。而這種能夠回收的火箭將能被反覆使用 1000 次左右。
然後,讓我們來具體看看一些關鍵部分。
這是 BFS 飛船的樣子,它的主體結構由碳纖維構成,當然這其中還有很大的技術難題,那就是如何去抵禦太空超低溫。同時,它在尺寸上也將會有一個飛躍式的進展。目前人類使用過的最高、最大、最重、推力最強的火箭是土星五號,但火星飛行器將會在尺寸上大大超過它,下面是馬斯克給出的圖示。
(右起第五個是現在的 Falcon 9 火箭)
火箭的直徑將達到 12 米,堆積高度也將達到 122 米;而飛船的直徑將會是 17 米,長度將會是 49.5 米。因為根據馬斯克的想法,飛船中將會裝有 100 位乘客以及他們的各種行李設施,所以必須要有足夠大的空間。同時,他也表示,未來的他的真正目標是一次攜帶 200 位乘客前去火星。
而在推進裝置方面,大家都知道昨天他們才成功測試了自己的 Raptor Engine(猛禽發動機),這也是整個設計中最困難的部分。而這個長度達到 77.5 米的推進裝置將會攜帶有整整 42 個猛禽發動機,它將會以 2873 萬磅的推力幫助 BFS 起飛,並以最高 5375 公里/小時的速度在宇宙中航行。最終整個旅行的時間將會在 80 天左右。
(42 個發動機的分布)
在到達火星之後,飛船將憑藉火箭發動機的能力著陸,然後就像《火星救援》中一樣,乘客們將依靠船艙等設備進行長期的殖民生活。通過大概 20-50 次的火星運輸,我們大概能在 40-100 年中實現在火星上任何一個地點的完全自給式文明生活。屆時火星上也許會有 100 萬人。
最終,我們去一次火星的成本也許就和買一棟小房子的價錢差不多,大概 20 萬美元。
- 但這還是一個有很多問題沒解答的「馬斯克式」計劃
當然,遺憾的是,馬斯克在自己超過一個小時的演講中仍然沒能提供一些很重要的東西,比如我們究竟該如何在火星上生存下去。同時,他也對宇宙中可能出現的種種安全考量忽略了過去。
當有記者詢問有關宇宙射線的威脅時,馬斯克只是簡單地表示「它只是會在癌症方面帶來一些輕微的影響」,而且「應該會有某種防護措施」。
同時,他還提到了會在火星上建設一個人工磁場以偏離太空粒子的威脅。不過如同之前一樣,他仍然沒有提到該如何建設這個人工磁場。而如果你仔細觀看他的整場演講,你會發現類似的細節疑問還有很多。
不過,如同之前他的一貫表現那樣,即使還有很多事情沒有解決,他仍然先給自己立下了不少的時間節點:2018 年進行 Red Dragon(紅龍任務)、2019 年進行推進器的測試、從 2023 年正式開始進行火星飛行。最終,它將會在 2020 年代的後半段將人類送上火星。
所以,毫無疑問,這又是一個「馬斯克式」的大膽計劃。如同之前的自動駕駛技術一樣,它也是在仍然有許多技術問題沒有完全解決的情況下就大膽馬上嘗試,所以你很難說他這是「敢為人先」還是「不計後果的魯莽」。
但毫無疑問,這次馬斯克又將自己放在了全世界所有其他人前面,我們就來看看他能給出一個怎樣的答卷了。畢竟,我自己也是很想上火星看看呢。
或許你還想知道更多的:
放眼全球來看,在 10 月 4 號的 Google 發布會之前,科技圈最重要、同時也是最值得大家關注的事屬於埃隆?馬斯克(Elon Musk)和他的「火星殖民」。
是的,又是馬斯克。儘管他在最近由於獵鷹九號的爆炸事故以及 Tesla 自動駕駛車禍事件頗受爭議。然而,你仍然不得不承認他才是科技圈現在最大的玩家。
他的這個龐大的野心,也許這是你第一次聽說。這究竟是一次野心家賺取眼球的噱頭,還是實幹者的夢想之旅。
- 關於飛上火星,馬斯克早已有了一些想法
也許你知道 SpaceX 最知名的項目是他們承擔了 NASA 向國際空間站運送物資的任務。然而,當它在 2002 年成立的時候,他們就有一個非常清晰、宏大而又理想化的終極目標,那就是「殖民火星」。
馬斯克曾經說過,有兩點讓他覺得勢在必行。第一點,因為這是一次令人興奮的旅程,而我們也需要這樣的宏大理想;第二點則是為了人類的長久生存。如果一個災難摧毀了地球,不管是天災還是人禍,只要我們在其他地方有了一塊殖民地,人類文明就可以在宇宙中延續下去。在他的想法中,多星球化是理所當然的事。
馬斯克將這比作在電腦中進行備份,是一種謹慎處事的做法,「你會給你的硬碟備份......也許我們也應該給我們的生命備份,不是嗎?」
要做到這件事顯然不能一蹴而就,SpaceX 公司的存在是為了從多方面促進這個目標:去開發可重複使用的火箭技術,因為我們需要運載非常多的人和貨物去火星;為了實現這個目標,它當然也需要賺錢來讓自己繼續發展下去;同時,還要想出可以在地球與火星之間來回穿梭的辦法。
在之前,馬斯克曾經表示過要在去年年底之前公布具體的計劃,不過由於種種原因,這個事件一推再推。終於,本周他終於向全世界宣布了這件事。
下面,讓我們來看看要做到這件事,他們都需要哪些準備。
· BFR 及 BFS
馬斯克是個瘋子,這點不僅從他的行動上能看出來,從一些細節處也能看到,比如起名字。BFR 和 BFS 的全名打出來都可能「被河蟹」,因為中間那個「F」代表的是「F*cking」(都不知道到時候中文媒體該怎麼翻譯它)。
「Big F*cking Rocket」和「Big F*cking Spaceship」是馬斯克殖民火星的兩大基礎。
這些名字都是馬斯克自己想出來的,「這裡我參考了一個電子遊戲。在初版的《毀滅戰士(Doom)》中,他們使用的機槍都像是 BFG 9000 那樣的瘋狂機槍,所以這個名字有點從這個遊戲中得到靈感。當然,這不是它的官方名稱。」
當然,這些只是他在名字上的孩子氣。真正的「乾貨」在下面。
「想去火星需要由兩部分組成:一個助推火箭和一個宇宙飛船。助推火箭只是讓它擺脫地球的引力,因為地球的引力和大氣層真的很強大;而宇宙飛船從火星飛回地球的時候就不用助推火箭了,因為火星的引力與大氣層都很弱小,所以它有足夠的能力回來,它只是需要我們幫助它離開地球。」
· 紅龍任務(Red Dragon)
顯然,如果你想讓人類「殖民」火星,你要讓他們能在那裡長期待下去。所以,為了解決這個問題,馬斯克在今年年初的時候推出了 Red Dragon 任務。
它的具體細節就是在 2018 年的時候向火星發射一架「龍號貨物運輸艙(Dragon cargo capsule)」,它將會在明年進行測試,以觀察它究竟能否將物資運送到火星表面。如果成功,它將會每 26 個月發射一次,因為每隔這段時間地球和火星之間的距離將會變得最短。
- 還有很多需要解決的謎題(有關此點前部分內容已經闡釋了馬斯克在發布會上對此的解釋)
· 燃料。目前有關 BFS 將會如何攜帶足夠的燃料去火星已經有了很多的猜測,因為這樣長的距離需要很大的燃料空間。
· 如何返回地球。馬斯克的火星一號計劃(Mars One project)只是一次前往火星的單程旅行,但顯然,他真正想要的是能夠往返。馬斯克也在 2014 年的時候表示:「這些飛船都很貴,你不能就把他們丟在那裡。」
然而如何做到這一點還是個未知數,畢竟之前從未有飛行器做到這一點。因為這裡面的難度很大,意味著你不僅要成功著陸,還得有足夠的能力和燃料從火星上起飛並飛回地球。
· 讓人類在火星上生存。這一點尤為困難,馬斯克也很少談到這一點。比如你在火星上需要空氣、食物和水,但把食物帶上火星還有可能,但想在上面自己生產食物就很困難了。所以,想要實現《火星救援》中的場景還有很長的路要走。
· 成本。這點都不用贅言了,看看上面簡單提到的這些內容,你就知道這絕對代價異常的高。
- 我們有權力在火星上為所欲為嗎?
但是,儘管困難重重,但馬斯克的決心不容小覷。
「我們有一個機會去在火星上建設一個自給自足的基地,但這樣的機會能維持多長的時間誰也不知道」,這是他的解釋。
「在某種意外使得地球科技倒退之前,讓我們趕緊去做這件事吧。而這個基地能在飛船無法飛行之前完成自給自足的任務嗎?......我的意思是,我們不能認為第三次世界大戰毫無可能。你知道的,在 1912 年的時候,人們認為這是一個和平與繁榮的新時代,他們說這真是一個黃金時代,戰爭不可能再發生了。接著的事你都知道了,一戰和二戰接踵而至,然後還有冷戰。所以我認為,我們必須承認第三次世界大戰絕對有發生的可能,而如果它真的發生了,那絕對會比人類歷史上所發生的任何事情都要糟糕,比如說核武器就會被使用。我的意思是,到時候絕對會出現強大的反技術運動,宗教極端主義也會增加,就比如像今天的 ISIS 這樣。」
這是他之前接受《GQ》雜誌採訪時發表的內容,可以看出他對於讓人類多一個生存的空間非常在意。為了早日做到這一點,他甚至還提出了一個頗為激進的方案:「比如在火星的兩極扔兩個熱核武器。」
馬斯克後來就這點進行了解釋,他說自己的想法只是去在火星的兩極投擲可多次引爆的混合型炸彈。「並非真的核武器,」他說道,「我覺得許多人並沒有意識到太陽也是一個巨大的混合型爆炸體,而我們談論的只是將這種發生著太陽身上的過程複製到火星上。它不會產生輻射、蘑菇雲或是帶有輻射性的塵埃體這類東西的。」
即便如此,這種思考方式還是太有攻擊性了。要考慮到,NASA 的無人火星任務還禁止飛行器在有可能有水源的地點著陸,這樣做是為了防止將地球上的污染帶給火星。但馬斯克對於這樣的顧慮嗤之以鼻,「就我們目前看到的而言,在火星表面沒發現任何有生命存在的證據,最好的情況也只是在地下有可能存在微生物。」
但是,在這顆星球上是否存在生命似乎成為了一個道德問題:我們有權在火星上為所欲為嗎?
對於馬斯克而言,這不是問題。「如果上面沒有生命,那就沒有道德的問題」,他堅持這樣認為,「我的意思是,事實上,如果這意味著我們能在上面保存地球的生命,那不去這樣做才是不道德的。」
現在,到目前為止,發布會已經結束,其中「火星殖民」內容他都已闡述,你還對這個「瘋子」的「上火星」還有什麼疑問嗎?
不知道我們究竟能不能在有生之年到達火星。
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本文由極客公園原創
轉載聯繫 xiangyunqi@geekpark.net
謝邀。
現在載人登陸火星類似60年代載人登月,總體上可行,就看誰搞:兩家公司、一個NASA。
邁出這一步之後,就足以撬動經費與成本的平衡向著火星殖民滾動下去。火星雖遠,然而有氣有水,種土豆養活ISS級別的空間站到了後面維持階段比現在養活ISS便宜。注意現在養活ISS沒有商業利益,NASA照樣花大價錢養著,每次發射上去一堆新鮮水果之類。NASA已經準備2020~2030年退役ISS、釋放經費去火星,正在跟俄羅斯踢皮球。
然後越多東西實現就地生產,單位成本越低,在每年預算不變的情況下規模逐漸增加,直到南極站的程度。SpaceX想一次上幾十人,有點超出必要了。過幾十年到了南極站的程度之後,飛船也基本實現復用,可以大規模上人了。火星的資源只要能自持即可,不需要與開發地球上的荒漠地區對比和競爭。因為火星沒有主權國家佔領,炒地皮會升級到佔山為王、星際稱霸。
目前載人登陸火星項目當中NASA的SLS最靠譜,送幾個人登陸火星停留半年返回,經費比SpaceX大一個量級。
SpaceX BFR / ITS項目本身的具體介紹見這裡:讓人類成為一個多星球物種。以SpaceX的財力運作這麼大的項目,目前很難理解哪來這麼多錢(無論是船票還是投資),何況要2022年首飛。Musk一直把資金鏈綳的太緊,SpaceX在復用上燒的錢不能直接轉換成利潤,甚至樓上好多人都猜測最近炸這一次之後可能沒錢了。Tesla和Solarcity的財務狀況也堪憂。
這事跟亞馬遜老闆Bezos的藍色起源火箭公司計劃中的New Glenn可以放在一起對比:那個一年向世界輸送72億包裹的人,要發射世界現役最大運載火箭了 | PingWest品玩
接近土星5號體量的火箭,第一級使用7台與Raptor同級別的BE-4發動機(ITS要用42台Raptor),面向商業發射市場。目前還不清楚為什麼要在商業發射市場投放這麼大的傢伙。Bezos遠比Musk有錢,擁有亞馬遜百分之幾十的股份,完全用自己的錢燒出了BE-3(50噸級氫氧機,已經飛行復用)和BE-4,最近又賣了一點點股份出來造New Glenn。
新一代的航天競賽開始了,堪比冷戰高峰。
未來如果競賽長期化白熱化,不排除Bezos能在關鍵時刻掏出更多的錢,後來居上,類似登月競賽中的美國。話說美蘇的早期方案里都並聯大量發動機,美國後來加錢換了少量大推力發動機,蘇聯玩炸了。
即使這兩家商業的都不成器,還有NASA保底。NASA送人(出錢)、商業送貨,兩全其美。這是一個長答案,只是為所有想了解這個計劃的童鞋做一個簡單的科普:
分為兩個部分:1)開胃菜;2)主食。
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開胃菜:
首先,我們來看一下人類這最近50年以來的星際探索:
圖片來自http://cosmicdiary.org/fmarchis/files/2014/05/50-years-of-exploration.jpg
請大家一定要點擊圖片網址,可以放大查看每個細節。
我把地球—火星連線給截取出來:
對比於一旁星羅密布的月球任務,只有38次上訪的火星任務似乎小的像盒蚊香,然而你所看到的月球任務的超大部分比例來自1960~1980年間,拋開冷戰的背景不談,載人登陸的秘技似乎被鎖在了黃金歲月之中,無人解鎖的後果就是技術斷層(載人衛星那是去近地軌道)。
各位80後的看官可曾記得小時候,總有電視報紙宣傳要如何登陸火星,可一講就是30年過去了。
記得曾經看到過在Quora上關於「我們是如何丟失登月技術?」這一問題的討論,作為前NASA攻城獅兼宇航員的Robert Frost提供了一個非常客觀的答案:
So, when the Apollo program ended, the factories that assembled those vehicles were retasked or shut down. The jigs were disassembled. The molds were destroyed. The technicians, engineers, scientists, and flight controllers moved onto other jobs. Over time, some of the materials used became obsolete.
······
We don"t have the factories or tools. We don"t have the materials. We don"t have the expertise to understand how the real vehicle differed from the drawings. We don"t have the expertise to operate the vehicle.
引自https://www.quora.com/How-did-we-lose-the-technology-to-go-to-the-Moon
而伊隆·馬斯克這一計劃的高妙之處就在於承接了黃金年代的夢想,把30年的斷檔重新讀取,提出了跨星種族的戰略,為人類的存亡絕續做一個備份。
在如此恢弘的藍圖面前,你需要從雲端接地氣,下面利用本人非常喜歡的youtube頻道
Real Engineering的一個解析視頻為大家開胃:https://www.youtube.com/watch?v=txLmVpdWtNc
首先,火星旅行的理論方案有不少,包括利用金星作為引力跳板以及霍曼軌道轉移,人類玩的最溜的是霍曼軌道轉移:
圖片來自https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%9C%8D%E6%9B%BC%E8%BD%89%E7%A7%BB%E8%BB%8C%E9%81%93#/media/File:Hohmann_transfer_orbit.svg
在霍曼軌道轉移理論中,在離開母星近地軌道1(綠色圓線)之後,航天飛船利用一次加速切入更大半徑的橢圓軌道2(黃色橢圓線),在從近拱點(periapsis)運轉到遠拱點(apoapsis )之後,飛船再次加速切入半長軸更大的橢圓軌道3(紅色橢圓線),這樣航天飛船利用兩次瞬間加速,將自己轉移到更大的運行軌道中去,而現實中,這兩次加速是不可能在瞬間完成,但因為引擎的推力不同,實際在加速所耗費的燃料和時間也不盡相同。
其大致計算的原理如下:
角差是計算的一個關鍵點,可以清楚的查得地球繞日軌道半徑R1=1AU(天文單位,1AU=149597870700m),而火星繞日的軌道半徑為R2=1.52AU。把這兩個數值帶入角差公式,你就可以知道發射火星飛船時地球——火星的相位差,我計算得到的是,也就是44.1°。
下面是個人製作的簡易示意圖(忽略物體比例):
先讓出火星大約44.1度的相位,這樣當火星到達自己軌道的遠拱點位後,飛船也正好被納入火星的引力範疇,這並不是最快的也不是最近的路徑,但這卻是目前為止最省燃料的方案。
既然說到燃料的節省,那麼成本控制就是非常關鍵的因素了。傳統飛船近地軌道運輸目前的成本控制為$18000/kg,SpaceX的獵鷹9可以做到$2700/kg,現在的SpaceX一直在縮小成本。
從獵鷹9的發射程序中可以一見端倪:
首先,獵鷹9的一級火箭是由9台梅林引擎提供動力,這種引擎在所有的助推器中有著最高的推進質量比—155:1,這意味著梅林引擎可以在最小的消耗內做更多的功,並且效率更高。
在發射階段,9台梅林引擎可以提供7900kN的推力,旱地拔起550噸的火箭,然後循序地將其加速至5倍的音速。這種火箭的級間機構(interstage),則是由一台梅林引擎負責在真空中作業。
一級火箭在大約離開地表75千米處進行分離,然後把任務交給第二級火箭的引擎,值得注意的是,在完成分離後,級間機構還始終與一級火箭相連。
這跟之前土星5號的原理不同,因為級間機構需要在一級火箭分離前等候二級火箭的引擎使用電子點火啟動,這樣可以保障完整的分離進行,也是為了防止級間機構在分離時與引擎相撞。當然,獵鷹9不會有這樣的問題,同時還能回收利用級間機構,節約成本。二級火箭的梅林引擎被設計成為多次熄火啟動運作,目的是將載荷送到指定軌道,或者增加火箭的速度進行霍曼軌道轉移到火星。火箭的載荷被儲藏在複合整流罩中,這裡的空間可以裝下一整輛校車。當時機適宜,整流罩就會分裂並從二級火箭上彈走,負載就會從二級火箭上脫離進入近地軌道作業。
同時,一級火箭也開始著降落的過程,冷氣推進器點火後將火箭直接翻轉,在這個動作完成後,引擎會被再次啟動將速度下降至重新進入大氣的速度,為安全著陸設計一條精準的彈道。
在返回過程中,柵格翼被啟動以提供氣動控制,並由之掌舵。這些是一些精妙絕倫的小型裝置,但卻能提供在超音速下的超穩控制。這些網格狀的構架能在極小的空間里提供超大的控制比表面積,這樣即便是在發射階段也能讓它們被收疊起來以減小拉力。
照比傳統的平面翼,柵格翼的尺寸要更小,導致它們產生的鉸鏈力矩更小,也意味著它們需要更小的發動機來實行高速流中的控制。
當一級火箭降落至海平面的高度時,低溫氣體推進裝置、柵格翼和梅林引擎協同運作合力完成移動基地船舶的精確降落。SpaceX使用這種可移動船舶也是一種成本控制措施。當一級火箭飛離後,它正好位於一片開闊大洋的上空,如果這時候它選擇陸地著落那麼它將大幅減速、掉個然後消耗大量的燃料回到原始的起點。不過,SpaceX的移動基地可以將自己轉送至預定著陸地點,等候一級火箭的回歸,這樣一來獵鷹9所需要的燃料就會小得多。
SpaceX的標新立異被大多數人著眼於他們的可回收火箭,這多少令他們的製造能力被掩埋和淡化,但這其實同樣是他們的革新之巨!SpaceX是第一家實行火箭製造縱向整合的航空公司,換句話說,他們幾乎完全是自己獨立研發和製造零件完成整合:梅林引擎、鋁鋰合金的燃料罐、儲藏載荷的複合整流罩、龍飛船、飛行控制電腦和相應的編程。
如果把太空梭拿來作比較的話,洛克威爾公司研製的軌道飛行器,洛克希德馬丁提供的外部燃料箱,阿連特技術系統公司開發的固體火箭助推器,然後這些大公司同時還有自己的分包合同,每一家分包商必須從售價中抽成來盈利。
如果是自主研發所有部件就省去了利潤的被抽成,這中切掉中間商的舉動就像是買粟米自己焙烤爆米花,這顯然要比去電影院花10刀買一包現成的要便宜不少。同樣地,你可以完全地進行質量監控打造更加高效的研發系統。所有的員工可以就新設計和產品直接交流,毫無障礙。
他們接下的打算是發射重型獵鷹火箭,根據他們的預算,獵鷹9火星運載的成本為$15400/kg,但如果是重型系列的話,成本可以被控制在$6600/kg,一個普通美國人的體重大約是80kg,將你在火星的生存成本、旅程的危險程度不考慮在內,去火星的單程估價為每人50萬美元。當然,馬斯克最終會將綜合因素考量後的價格壓在這一數字左右。
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主食:
昨天在WaitButWhy的官網上看到了這篇文章:SpaceX"s Big Fucking Rocket
我覺得對於星際移民的小白來說,評價伊隆·馬斯克的火星殖民這篇文章就夠了,普通人即沒有必要去計算霍夫曼軌道轉移的參數,也沒有50萬美元的閑錢去支付這種成本高昂的星族體驗。
對本人用蹩腳的英語翻譯水平而言,這篇博文太長,所以我分成幾個部分慢慢更新,真是抱歉。
(對於伊隆·馬斯克的簡介,本人也翻譯過一篇回答伊隆·馬斯克是誰? - 土豆泥的回答)
以下翻譯:
就在昨天,伊隆·馬斯克在2016年度的國際宇航大會(International Astronautical Congress )上公布了第一手關於他們正在研製的饕餮雲箭(The Big Fucking Rocket,也可翻譯為超(讀第四聲)大火箭,但明顯不太雅觀)的細節。
幾個月前,當SpaceX首次宣布會在今年九月末進行揭幕的時刻,我突然想起因為在2015年對伊隆和他的公司進行過一段時間的貼身專訪,也許我的特權卡上還有一些存值可以揮霍,所以我主動出擊,詢問說我是否可以搶先了解關於饕餮雲箭的內幕然後再寫一篇相關的博文。
他們欣然應允。哦也。
於是稍晚一些時候,我跟伊隆就通上話了,大致聊了火箭、(計劃的)時間軸線以及只露出冰山一角的大藍圖。當然,我們還是一如既往的低調開場:
然後我引入了火箭話題:
最後,我們還是卧機暢談了一把關於SpaceX正在打造的瘋狂機器以及未來的發展。
不過,在正文開始前——
這次的博文也是SpaceX這塊寶藏的一小塊而已,當然了,SpaceX也只是我們這個時代五彩繽紛的故事之一,但我去年好歹也花了3個月來撰寫,林林總總40000個字好不好。如果你真的對火星計劃感興趣而且還沒有看過SpaceX的博文系列的話,我建議你先從那裡開始啃會更好,以下是SpaceX的博文系列:
Part 1:http://waitbutwhy.com/2015/08/how-and-why-spacex-will-colonize-mars.html
Part 2:http://waitbutwhy.com/2015/08/how-and-why-spacex-will-colonize-mars.html/2
Part 3.1:http://waitbutwhy.com/2015/08/how-and-why-spacex-will-colonize-mars.html/3
Part 3.2:http://waitbutwhy.com/2015/08/how-and-why-spacex-will-colonize-mars.html/4
Part 3.3:http://waitbutwhy.com/2015/08/how-and-why-spacex-will-colonize-mars.html/5
對那些已經完閱想要有一個更新或者想了解巨鳥火箭的讀者們,下面是相關背景的概覽:
要理解為什麼巨鳥火箭這麼重要,你先要理解下面這個句子:
SpaceX正通過在火星上建造一個自給自足、百萬人口的文明來實現人類的跨星之夢。
讓我們一步一步分析。
為什麼要讓人類成為跨星種族?
兩個原因:
1)這是一個有趣而令人激動的想法;
2)單邊下注成本太大(這句是本人的轉譯,原文意為:把全部雞蛋都放在一個籃子里不是個好主意):現在我們都居住在地球上,這意味著如果地球有什麼不測——自然災害或者黑科技自毀,那麼人類就狗帶了。就像只把一套非常珍貴的數字相冊存在一個並不十分可靠的硬碟上,如果你處在那種情況下,你肯定會把它們再次備份到第二硬碟上的,這就是原因所在,伊隆把這個概念叫做「種族的生命保險」。
那麼為什麼要選擇火星呢?
金星(Venus)鐵定是不能的了,它那能融化鉛的表觀溫度、令人碎骨粉身的氣壓以及無法張口呼吸的空氣都令人望塵莫及。(為什麼金星會形成濃密的大氣層? - 土豆泥的回答)
圖片來自venus surface
月亮的自然資源少的可憐,一天相當於28個地球日,沒有大氣的話既不能在白天防止太陽的輻射也無法在黑夜中為我們供暖,白天和黑夜都是很殘酷滴。
圖片來自Moon
水星的情況也好不到哪裡去。幾乎沒有大氣層,太陽輻射爆烈無比。
圖片來自https://www.youtube.com/watch?v=mngP2AK7aDA
木星、土星、天王星和海王星都只是披著行星之名的氣態巨球。
圖片來自http://solarsystem.nasa.gov/multimedia/gallery/gas_interiors.jpg
木星和土星的幾個衛星貌似有點宜居的潛力,但那些地方照比火星荒遠冷蕪,所以為什麼要去呢。(為什麼土衛六是氣態行星衛星中唯一具有濃密大氣層的?它與其他衛星有什麼不同? - 土豆泥的回答)
圖片來自Europa - 必應 images
圖片來自enceladus - 必應 images
冥王星要更遠、更冷、更暗,所以別給我提冥王星。
圖片來自http://images.forwallpaper.com/files/images/2/26ab/26abc719/118282/poor-pluto.jpg
最後只剩下火星了。其實火星也並不是最優選擇,如果它只是地球上的一方水土,沒有人會想去的。但對比手邊的選項,你會發現它就是個寶了。它冷吧但不是極冷,它暗吧也就比地球暗一些,它遠吧也不是那麼遠,一天的時長與我們幾乎一樣,這對我們十分有利,特別是對種植地球上的那些蔬菜來說意義非凡。它的表面重力也不是奇高或者奇低(大約是地球的三分之一),成噸的(凍)水和適量的二氧化碳無論室對生存的早期探索還是星球宜居化改造的後期實驗都至為關鍵。綜合來看,能有火星這樣的選項已經是很不錯的了——在多數的恆星系中,連火星選項可能都沒有。
為什麼要有100萬人呢?
這是伊隆根據火星文明自給自足所需要的人口的一個粗略計算,在提到自給自足的定義時,馬斯克說:「即便永遠不會再有從地球而來的飛船了,這個殖民地也不會消失殆盡——這需要一個體量巨大的工業基地,而這個工業基地要比在地球上建造的難度打的多得多得多。
換句話說,如果為了能保證運行2號硬碟必須依賴1號硬碟的話,那麼你的相冊其實並不算真的備份,不是嗎?2號硬碟的意義在於當1號硬碟永久性毀壞後的絕處逢生。
雖然「地球」硬碟可以被各種碉堡的原因摧毀——天外隕石、人工智慧、政客或者生化武器等等,但是對於那些並不怎麼顯著的可能性,伊隆也有著自己的擔憂,例如地球飛船不再開往火星,因為這裡的文明已經無能為力:
從地球發射的宇宙飛船可以因為各種緣由被擱淺——第三次世界大戰、宗教征伐或者溫水煮青蛙般的文明慢性自毀。曾幾何時,古埃及人能夠建造金字塔,然後他們就慢慢遺忘,然後他們又損失了翻譯象形文字的能力,直到羅塞達石的出土。羅馬人同樣,他們當時具備自來水、開鑿溝渠的先進技術,然後就分崩離析了。曾經的天朝具有世界最大的帆船艦隊,他們乘風破浪遠至非洲,然後某個皇帝竟然下令將所有成果付之一炬(作者按,此處Tim Urban應該指的是明憲宗朱見深年間發生的鄭和檔案被毀事件,詳見鄭和的不幸與鼠輩的罪孽)。所以你永遠不知道接下來會發生什麼。這一難題的關鍵閥值在於文明自給自足的人口數量和物資總量。所以他的計算是大約100萬的人口和大約1千萬到一億噸的物資。
再換句話說,不要讓我們坐等這樣的事發生。
好了,那麼你他喵的如何才能帶著100萬人飛到火星呢?
你只要搞定綠色部分就好了:
這也確實有點簡單。只要我們能在地球上找到一百萬既想去火星逛逛又足夠有錢的人,那麼就會在火星上有100萬人。
不幸的是,現在黃色的集合很小而藍色的集合壓根不存在。
伊隆覺得——某種程度上我也認為——如果藍色的集合足夠大,那麼黃色的集合用不了多久就會自動達標的。如果你得知票價合理旅途安全而你又能毫髮無損的歸來,很多人會願意上船的,
當然最難的部分就是藍色集合了,問題就擺在這:
上一次美國國會就此事與美國國家航天局相商,得知火星游的五人團報價是500億美元!平均一人100億美元!伊隆覺得要讓藍色圓圈足夠大,就要把人均降到50萬美元。這可是市價的1/200000!
1/200000,二十萬分之一!
這就好比你指向整個汽車行業說:「現在一架新本田要花2萬美刀,但如果現在要讓整個產業活泛起來,我們必須把本田新車的價格降到1美元。」
怎麼會這樣?
緣由如下:
想像一下飛船的設計思路:它們起飛,沖向目的地,然後突然所有的乘客一起跳傘降落而不是跟機登陸,因為飛機會墜向大海然後炸成面片。根據這個思路,每架飛船只能服役一次,想要搭載下一趟航班,你就得再造一架飛船。
這樣的一張船票要花150萬美金。
太空飛行花銷過高的根本原因是我們的登陸方式太過殘暴——在海洋中撞毀或大氣中焚化。
當伊隆開創SpaceX的時候,他就決意要解決這個問題。考慮到之前沒人成功過,這確實是一道登月難題——包括美國和俄羅斯在內的國家已經斥資百億而尋求突破不得。但SpaceX在幾年間如庖丁解牛、步步為營,在經歷了幾次反覆試錯之後,他們終於在2015年的後半截搞定了這一難題:
圖片來自https://www.youtube.com/watch?v=FMFZN3FyNlk
然後他們一次接著一次的成功,然後就如家常便飯,下面是最近一次的白天著落場景:
圖片來自https://www.youtube.com/watch?v=RPGUQySBikQ
很快,史無前例地,之前用過並回收的飛行測試型獵鷹9將會為SpaceX執行一次全新的任務,正式地為SpaceX的火箭貼上「可再利用」的標籤。
派一支二手箭執行任務,你只需要支付推進劑(燃料和液氧)和一點例行維護的費用。這直接節省了太空飛行成本的100甚至1000倍。
這樣的話,我們就只剩下19/20或者199/200的預算來裁剪了。其中的一部分可以通過一次運載100或更多人次的航行來緩和掉,一次五人團的效率太低(國會給NASA的提議)。剩餘的部分可以通過一些易行的創新技術中和掉,比如在軌道上的二次補料(把預算降個5到10倍),再比如在火星上製造推進劑,這樣你就不用隨身夾帶返程專用推進劑了(再把成本降個5到10倍)。以後再就這些細節詳談。
突如一夜春風,SpaceX就輕輕地把價格降到人均50萬美刀,而且還可能降得更低(伊隆認為價格最終可能降到人均10萬美金以內)。也許你還沒有注意到,但SpaceX已經在緊鑼密鼓地進行技術創新為要將價格變革到底——這是一場打開想像之門的革新。只要這場變革走的足夠遠,SpaceX
百萬人火星游團購的願景可能會真真切切地——童叟無欺地——擲地有聲地實現。
火星,我們要來了。然後這周,SpaceX為我們展示了御用坐騎:
饕餮穿雲箭
「這實在是太壯觀(一顆賽艇)了。我現在每周都要見它一次,嚇得我都泰勒展開了。」
伊隆從嘴裡崩出這幾個字。
不要驚訝,當你真的了解他正在建造的超大火箭,你就會理解的。
首先,讓我們先把手邊的資料拿來壓壓驚:大家通常都會說太空飛行很難。到今天為止,只有那麼幾百人到過太空,只有那麼幾個國家具備空間運載的能力,而人類的太空飛行歷史被局限在幾次以內還包括那些悲劇的發射事故。要知道,發射超級重、易碎而又充滿爆炸性液體的東西穿過大氣層又不出任何故障那是洪荒之難啊。
不過現在當我們討論載人航空,其實我們基本上在說近地軌道的運人——在地表以上大約161到1931公里的那層空間。正確地來說,他們只是前往頭頂上402公里的國際空間站。人類曾走過更遠的豐功偉績來自於那十幾個美國人在60年代的登月,腳步停在了40萬公里遠的月球上。
當地球與火星相距最近時,火星大約在5500萬到9700萬公里外——照比地月距離遠了將近200倍,比國際空間站的距地高度遠了20萬倍。
月亮就在1光秒之外。
而火星遠在3光分之外。
火星很遠。
伊隆喜歡拿地球—火星之行與橫跨大西洋對比,以那個比例尺度量的話,登月只不過算是穿越英吉利海峽(而飛到國際空間站只不過是在岸邊36米外的碼頭停靠)。繼續這麼比較的話,「一顆飛往近地軌道或者月亮的火箭基本就像一艘海洋漁船,與之相比,千倍於這個距離的火星之旅就像一個殖民運輸系統。」
最重要的是,載幾個人或者一個衛星去近地軌道也許物有所值,但如果你是一路奔向火星,你就需要加大載量(才能物有所值)。所以你必須加大容量,加上很多很多。把距離因子與負載因子相乘後,伊隆解釋一個地球—火星的運輸系統「毫不誇張地說就得比現世發射體系的運能高上個一百萬倍還不止。它不得不這樣。」
同時,它還必須得是無上領先的才行。伊隆解釋道:「不僅要大,它還需要更高效。簡單地把火箭類別為『小而精』或『大而蠢』是一種錯誤的二分法。人們總是理解為『傻大個助推器』,這是不對的。你需要一個大塊頭大智慧的助推裝置。如果你要進行火星殖民的話,你就沒得選——體量必須巨大運能必須高效。」
因此這就是你要做的——運能比現有最好的火箭高上個百萬倍但同時還必須兼具高效、智能以及活好(太污了)。
這就是SpaceX正在打造的饕鬄雲箭,來打個招呼吧:
很難理解它的偉岸是嗎?換個姿勢再來:
再換個姿勢:
它的長度可以將將與橄欖球場的對角線平齊,不會延伸至看台區。
再從這個角度來看:
它就是個摩天大樓。或者按伊隆的話來說,「目前為止最大的飛行物。」
在昨天的展示中,伊隆解釋說這並不是對它模擬樣板的初窺或是什麼藝術家的假想圖——這是真真實實的它的全貌!這是他們現在著手建造的實物。
不幸的是,SpaceX似乎在為它命名方面經歷著存在感危機——起初是叫它「火星殖民者」,然後(因為它可以不止跑到火星那麼遠)又重命名為「星際運輸系統」(Interplanetary Transport System),然後在昨天的報告中,伊隆說他們還沒有拿定主意,但是那架以火星之旅為處女航的宇宙飛船可能會被叫做「黃金之心」[1],所以目前為止沒人知道這隻超大火箭真名是什麼。
這就是為什麼——直到我聽見有別的名字——我將會以伊隆曾經提到過名字叫它——饕餮雲箭( the Big Fucking Rocket ,簡稱BFR)。
饕餮雲箭是真尼瑪大啊。足有122米高的它,相當於40層的摩天大廈。直徑為12.2米,底盤可以容下整架校車了。它的質量超過了龐然大物——土星5號運載火箭的三倍還多,產生的推力也是後者的三倍還多,要知道土星5號可是阿波羅計劃的王牌,現有的人造火箭最大尺寸紀錄保持者。
下面是它與其他幾顆火箭的排排坐:
(點擊圖片查看細節)
當你把它們的運載力——有效載荷的重量(貨物+人)再加入比較的話,差距上會更加極端:
(點擊圖片查看細節)
為了方便比較,SpaceX的驍將獵鷹9號火箭可以搭載4噸的有效負載前往火星,而重型獵鷹火箭——即將要成為當今動力最強的火箭——能夠搭載13噸的載荷前往火星。伊隆相信,饕餮雲箭最初將可以承載幾百噸的載荷到達火星,最終的承載力度可以增加到1000噸。這一數據的誇張程度——比蒙級的重型獵鷹箭的載荷也只不過饕餮雲箭終極形態載能的1%——確實讓人難以接受。
現在,有一點很清楚的是——這艘我們一直叫做饕餮雲箭的東西其實是由兩部分構成:一艘加農級宇宙飛船坐落在一架泰坦級助推器上。
泰坦助推器
讓我們開始聊聊助推器。這個25層樓高的助推器——又名饕餮雲箭的真·火箭——就是伊隆所說的「超級禽獸」。它是有史以來最大號的推進器了。在物理尺寸上完爆所有,那是毫無疑問的,在推進功效上更是冠絕群雄。
在之前那篇SpaceX的博文中,我提到獵鷹9號的9台梅林引擎,以及它們是如何運轉動力拉著一堆由40輛汽車疊加在一起的重物上空的——加在一起的話,獵鷹9號的整套引擎可以拉動360輛汽車。而重型獵鷹,在動力十足的27台梅林引擎的發動下,可以提起足有1000台汽車組成的龐然重物衝破雲霄。
這架泰坦助推器坐在一台不同尋常的引擎上:猛禽火箭發動機(Raptor (rocket engine))
猛禽引擎與梅林引擎的相似度很高,但有一個關鍵不同——在大幅提高壓力的條件下,SpaceX把猛禽的動力提高到梅林的三倍以上。
單只一台猛禽引擎的推力可以達到310噸——相當於可以拎著172輛車的車堆或者一整架波音747上天。這只是一台猛禽的內功而已。
而泰坦助推器具有42台這種禽獸。
加到一起,就是聞所未聞的13033噸推力,足夠推動7000輛汽車或者50架大型飛機去到太空了。
加農宇宙飛船
所以接下來就是太空梭了——當然SpaceX叫它星際航空飛船,我是肯定要叫它加農宇宙飛船(the Big Fucking Spaceship)因為這聽起來更有趣一些。這艘安裝在泰坦助推器上面的加農飛船看起來酷味十足(為了防止你被超大(big fucking)這個詞給弄暈了——超大飛船裝在超大推進器的頂端集合而成之前一直稱呼的超大火箭)。加農飛船是保障火星之旅人財俱到的交通工具。在完成任務後,它將獨立自主地完成發射離開火星並帶著歸程人員返航。
加農飛船有16層樓那麼高,船身最寬的部位有16.8米,除了能承受幾百噸甚至最終形態的一千噸貨物之外,加農飛船在開始還可以運載100人,當然伊隆相信隨著時間的推移,人數可以增長到200甚至300——就像一艘宇宙巡洋艦。
在9台猛禽引擎的協助下,它自身就可以提供遠超當今任何一支火箭的發射推進力——這其中也包括明年要面世的重型獵鷹火箭。在(火箭的)第二階段,貨運型飛船載入的推進甚至要比第一階段橫掃千軍的動力火箭還要強,這實在是太變態了。
這是一張它的近距離截面圖:
我問伊隆上船的感覺如何,他說:「額,你見過像巨艦那麼大範圍的微重力場嗎,我是說,這將會非常有趣的。你可以到處漂移。」
真是一個好主意。
在報告的問答環節里,他補充道:「這真是即有趣又興奮,你不會感覺到擁擠或者無聊。乘務艙的設計就是為了讓你們能玩零重力遊戲、能飄帶逛,裡面還會配備電影、講堂、客房外加一個大餐廳——讓您的旅行變得趣味十足。」
嗯,對了,現在也給我報個名。一艘零重力的巡洋艦,哈。還有這種視野:
對了,如果你將要成行,這個流程你最好知道一下:
1)登機。饕餮雲箭將會從佛羅里達州的卡拉維拉爾角的39號發射台發射——阿波羅宇航員們征途開始的相同地點。(在那裡發射的)原因是那塊發射台的檯面大的誇張,因為在當時沒人知道今後他們造的火箭能有多大。當你到那之後,乘電梯至塔樓,再穿過艦橋到達加農飛船。
2)起飛。記好安全帶之後,饕餮雲箭就升空了。幾分鐘後,第一階段的泰坦助推器就實行分離,然後返回地面。加農飛船繼續飛進直到近地軌道。
3)在軌道上補給燃料。再安全著陸至地面後,泰坦助推器會被安上一枚新的加農飛船——充滿推進劑(液氧和甲烷)。[6] 然後它再次升空準確地把灌滿推進劑的加農飛船送到指定軌道上與你的飛船對接。[7] 傳送推進劑的過程就像兩隻虎鯨手把手言歡。
這個過程要反覆好幾次直到你們的燃料被補滿。[8] 這一過程非常關鍵:A)降低這趟旅途的成本;B)讓行程加快。人們總是覺得火星之旅要花上六到九個月,但是加農飛船三個月就能搞定。
4)前往火星。這是三個月在微重力下的快樂時光,這也是三個月讓你開始對船友產生厭煩的時光。[9] 在旅途中,飛船使用冷氣推進器控行,用超大太陽能電池陣充電:
5)進入火星大氣層。考驗防熱盾的時候到了:
6)火星登陸。跟第一階段著陸地球的方式一樣,垂直著地。
7)在火星上生活執行秘密任務。如果只是在殖民的早期,你也許會在那裡工作幫助夯實工業基礎。往後的話,那麼項目就廣了去——科研、創業或者純粹的探險,又或者像 @Mandelbrot 回答的那樣——核彈可以改變火星生態嗎? - Mandelbrot 的回答。
8)本地特製推進劑。這將會是火星早期的關鍵產業之一。推進劑包括液氧(O2)和甲烷(CH4),二者可以很便捷地從當地豐富的冰(H2O)和二氧化碳資源中豪取(火星大氣的主要成分),他們將會本地特製的推進劑給源飛船「上膛」,好讓它準備好回家的路。這麼做的話會節省啟程時裝帶歸程燃料的成本。
9)留或走。如果你要回家,請搭乘最近一趟的火星航班。
10)垂直落地。跟你之前在火星登陸的方式一樣。這艘加農艦將會通過例行維護為兩年後重回火星做好準備。
11)看著自己成為一個裝逼都帶著火星味的爛屌。
任務完成。
這張略有晦澀的示意圖算做總結:
這個視頻就鮮嫩多汁地概括了這一過程:
https://www.youtube.com/watch?v=0qo78R_yYFA
以上就是關於饕餮雲箭的簡介和原理。[10]
下面我們來聊聊這部「大片」將要如何上映。
飛天計劃
回到現實中來。所以我們如何才能從「這有一支五年內可以發射的炒雞先進的潛力火箭」跳躍到「我們是一個在火星上有100萬人口殖民、如日中天的跨星種族」這一步呢?
一萬次航班就可以。這是伊隆·馬斯克認為火星人口在一百萬達標所需要的加農飛船的航班數。
為什麼要一萬次?因為在大多數航班中,至少有100名乘客,而且這個數字會隨著時間而增長——但每次也都會有人從火星返航。坐落在加農飛船底部的將會是一間大型的貨艙,為了滿足百萬人口的自給自足,伊隆覺得我們將會需要至少一千萬噸物資的供應。如果按照他們設想的,SpaceX能在相對較快的時間內將貨運載荷的容量提升至1000噸的話,那這一切才有可能在一萬次航班左右發生。
那麼這一萬次航班什麼時候啟動呢?
那麼讓我們看看地球—火星的會合日曆——也就是地球於火星相距最近的日期(叫做「火星大沖」)。地球的軌道在火星的內測,因此地球的公轉速度更快——大約也就是每隔26個月,地球給火星套了圈然後它們差不多就靠的很近了,那時候地球—火星轉移就可以開始了。
因為最近一次的火星大沖發生在2016年5月22日,所以我們現在離火星很近。如果你跟我一樣是一個追「星」族,有點像「卧槽,看那有一顆異常明亮的行星,讓我拿出我的星象指南軟體查查這是哪顆行星然後告訴我身邊的每個人,然後再一次發現沒人鳥我,因為這些人都是壞蛋。」的那種感覺,那麼你就會知道今年的整個夏天,火星都在整個夜空中及其璀璨和明亮。[11] 一年之後,火星將會在太陽的另一側,天空中就一點都不會有它的影子了。
2016年的地球——火星大沖也是十分特殊的一次,因為這將會是最後一次沒有多少人關注的。
為什麼?因為從2018年7月的下一次起,SpaceX將會每隔一次火星大沖就進行一次發射任務,然後每次都會見諸頭條,下面這個是一個暫定的日程表,前提是萬事俱備的話:
2018年7月:發射一艘載貨的龍飛船去火星(獵鷹9號的加強版航天飛船)。
2020年10月:發射更多的龍飛船,裝載更多貨物。
2022年12月:加農飛船去往火星的處女航。只帶貨物。這就是那隻伊隆叫它黃金之心的飛船。
2025年1月:加農飛船載人火星行的第一航。
讓我們往回看,再讀一下上一行的文字。
2025年1月:加農飛船載人火星行的第一航。
你發現了嗎?
如果一帆風順,火星的尼爾·阿姆斯特朗將會在8年後邁出人類的一大步。
並且沒有一個人會對這件事感興趣。
但他們最終會的。因為在龍飛船開展火星之旅的那時候,也就是從現在兩年後的時間內,媒體的大肆宣傳會塵喧直上,在2022年的時候定會直達G點,因為那時加農飛船將會最終完成發射、前往直至降落火星的任務,街頭巷尾將膾炙人口。
當首批加農飛船的宇航員被公布並家喻戶曉之時,整個熱潮將會指數爆發,人們將會欽佩他們的勇敢,因為每個人都知道不測風雲後無法生還的情有可原。然後,在2024年他們將會開展一段三個月的星際之旅,今日頭條將成家常便飯。在他們進行登陸的同時,地球將開始實時直播。就像1969的重演一樣。
這一切正在發生之中。
當人們問他關於處女航與火星的阿姆斯特朗的時候,伊隆顯得並不開心。他說,這並不是在帽子上插上一個跨星種族羽毛的人類虛榮,他很快就指出:「載人登月確實一顆賽艇,但話說我們的月球基地在哪呢?」換句話說,讓人類與火星完成擊掌以示炫耀並不重要——重要的是把在火星上打造一個完整的自給自足的文明的全面展望執行到底。
就算我鼠目寸光吧,但我確實很為2025年激動,將會十分令人期待。
總之,在那之後的下一次火星大沖會發生在2027年左右。這一次,如果計劃無變,多批次的加農飛船將飛往火星,帶著比2025年第一批更多的人一起飛。而那艘2025年起航的飛船——太空的「五月花號」——也將會王者歸來,帶著部分第一批的火星先驅者們返航。迎接這些國際英雄的將是萬人空巷的歡呼,而那艘傳奇般的飛船將會躺進航空航天博物館頤養天年。
屆時,我們將會緊緊地抱著電視,[12] 因為那撥到達火星的成員將在2025成員艱辛的工作上添磚加瓦。先期的火星殖民者像早期的大陸移民者一樣困難重重——只不過火星的要格外的艱難。他們不僅僅是真是要從零開始——挖礦搬磚採石冶煉,為首批的地下宜居村落奠下地基,籌建首批火星醫院、學校和溫室農場,興建大型管道系統為村莊供水,建造首家火箭推進劑製造工廠,而且還不得不穿著厚重的太空服干這些體力活,在這不毛之地上抬起頭來發現心中所念所及的牽掛全部彙集成夜空中一個淡淡的藍點。
這確實會很艱難,但對於我們這個世界的開拓者來說,付出這樣的代價是值得的。伊隆說:「在地球上,只要你想你在一天之內就可以去到任何一個角落。在這裡,已經沒有任何物理的限界可言。現在,宇宙才是我們的邊界,對於任何具有探險精神的人來說,宇宙的探險才是心嚮往之。」
在2029年的4月,SpaceX將會運送一批更大組別的飛船、人員和物資前往火星。這一次的航行,也許不會那麼吸引眼球了。到2029年時,我們可能會習慣於火星上人類的影子,也會對每隔26個月的往返大遷徙習以為常。
不斷增長的火星殖民將會吸引更多的淘金者——就像那些在15或者16世紀上窺見大航海展覽的人一樣,饑渴般地希望成為其中的一份子。當我詢問伊隆關於這塊小小的殖民系統將如何擴張和進化時,他告訴我:「你就把火星殖民想成一個剛由受精卵進化而成的有機體,之後它會成為多細胞機體,然後進行器官的分化——所以這一路下來它不會給人完全一樣的感覺,就像在詹姆斯敦的第一批定居者一樣,他們早已不是如今美國的象徵。這對於火星也一樣——火星將會成為一個新的新世界。
2031年、2033年和2035年的火星大沖將會為這個新的新世界帶來更多的人力,在這個階段,處於萌芽階段的火星城市就會成為我們生活的一部分。我們會選擇自己喜歡的記者,不斷刷新他們從火星上發回的推文。我們會目不轉睛地盯著火星第一期的熱播真人秀,然後一部分人就會開始思考:「我是不是應該趁著未老前在這些大沖年份里報個名去火星火一把。」
到2050年,火星上將有超過十萬的人類。你兒子工作的那個企業,可能在火星就有分公司,他將會跟幾個工友道別,因為他們馬上將要前往火星進行為期52個月的調任。你的兒子告訴你他沒有去的原因是他不想讓他在讀9年級的女兒離開她現在的生活和朋友圈。但他告訴你你的孫女正在申請一個教育項目,內容是在她17到23歲之間可以到火星學習並拿到一個城市規劃設計的學位。你憂心忡忡,儘管你知道你的擔心是多餘的。這只是你的記憶還停留在火星的征途既危且險的年代,你身體
的一些部分還在排斥這個世界。萬一她決定不會來了咋辦?
到2065年,火星的早期移民可能看上去就顯得有些原始了。在早期的幾次遷徙里,只有幾艘飛船載著區區100名乘員出行,這幾乎是成本極高的旅途,花了三個月到那之後發現只有幾個非常累人的企業可以工作。
在2065年,每次的火星大沖就會有超過1000次航班,每次的載量可以超過500人次,運送超過1000噸的物資。在每隔兩年的旅途上就有50萬人次的出行,不到5萬人返回,這是因為隨著更多的飛船投入使用,每一次的地球—火星遷移運能都會隨之提升一點。這個旅程現在只需要花費30天、僅僅6萬美元(換算成2016年的美元市值)——大多數人可以用火星上收入不菲的工作來支付船票錢(在早期火星城市的擴張和興建時,勞工屬於稀缺資源,高度需求)。
很多人會逐漸開始懷念火星殖民的奠基時期,SpaceX的畫面被重新記起——一副摻雜著來自SpaceX自己的經費或者運送物資的客戶的資助、自己的雄心壯志、天馬行空和肝膽過人的開創簡史。但現在,已經有十幾家公司運營者地球—火星專線,成百家的企業謀求在火星上的發展和契機。並且,地球—火星的交通專線就像我們今天乘用飛機、高鐵和公交一樣——完全通過買票實現。
又一個十年之後,2074年的火星移民徹底地將火星人口拉至100萬。幾場小慶典在兩個世界舉行以紀念那望眼欲穿卻等候多時的里程碑樹立,儘管很多人可能都沒注意到。
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我所說的一切都是基於我跟伊隆的電話聊天,其中一些數字是直接來自於他——比如像最後一段,完全由他口述,「在這一切開始後大約50年內,我希望我們能達到100萬人的指標。」當然,其他時候,我也進行了適當地推理和延伸,根據他所給的預測來描繪無限的未來。但這一切都基於這裡的現實。至少,都是基於伊隆對於實際狀況的最佳解讀。在描述每一件可能還屬於預測或是設想的事情之時,他顯得非常謹慎,「如果一切順利那麼這也許會發生——但我們無從得知,而且很多事情也可能中途變卦。」他是這麼強調的:「並不是說SpaceX就具有一切的答案、我們能解開每一把鎖或者所有難題——而是說我們要給大家展示這些可能。但是這離確定還遠著呢。」對於那些可能的節外生枝,他倒是列了一堆清單比如第三次世界大戰,他最大的擔憂來自於壯志未酬身先死,SpaceX可能就會轉手他人,於是乎棄火星文明開檔於不顧,卻全力榨取公司的一磚一瓦竭澤而漁。
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祝大家十一快樂哦!
隨便聊兩句。
新一輪太空競賽真的要拉開大幕了,從地球周邊空間資源利用,到小行星採礦、火星探索,全都處於熱火朝天大幹快上的階段。我個人的感受非常明顯。我一個做射電天文、河外星系的,跟航天、行星科學本來沒啥關係,然而現在手頭有至少三四檔子事兒是跟火星探索有關係的。很明顯社會和科技界的注意力在往這邊集中。
人類殖民火星,總的來說我的預期是保守的。過去一百年,人類從剛剛能抵達南極點,經過一百年夢幻般的科技發展,到現在,實現了每年有上千人在南極越冬。我預期一百年後的火星大體上和現今的南極類似,社區以科研基地為主,居民以科學家、工程師和少量短期旅客為主,常駐人口不會超過千人,甚至達到百人就不錯。
(來自 Erik Seedhouse 所著 Survival and Sacrifice in Mars Exploration - What We Know from Polar Expeditions 一書封面)
實際上倡導火星探索的人分兩種:一種是搞科學的,希望能了解火星地質變遷歷史,希望能了解火星上是否曾經有生命,甚至現在是否仍然有生命;另一種是搞商業的,他們希望能殖民火星--殖民就要有殖民經濟,能支撐大規模殖民活動的無非是有利可圖的資源開採之類,而這不可避免要對火星環境的原始狀態產生一定的破壞。從這個意義上來說,這兩撥人是對立的,總會有一天為這事撕起來的。
不過現在他們還是團結為主。要說服地球上的人民、議會和政府出錢發展火星項目,他們坐在同一條船上。不管最終目的是什麼,總要能做到採樣返回吧,總要派幾個人上去看看吧。這些事就夠折騰二十年的了。我想到2030到2040年代之前,他們還是可以團結一致的。
再往後,火星殖民能不能真的搞起來,核心就在於是不是有利可圖。不過我想出現《阿凡達》里潘多拉懸浮山那樣的神奇礦物的機會也不是很大,火星未見得會以那樣的方式刺激商人們趨之若鶩。馬斯克看到了什麼樣的殖民經濟圖景,我們拭目以待。當然如果殖民經濟慘淡,火星科學探索的經濟動能可能也會受到影響吧。
在殖民無特別大利可圖的情況下,相對來說更容易實現對火星的理性探索,例如有人提出可以參考國家公園模式,劃定若干區域保護起來,只允許在有限區域內進行資源開發,也許這樣殖民和科研可以兩全。
但誰有權來畫這個線呢?現在針對太空的法律還沒有梳理的很清楚。1967年各國簽過一個《地外空間條約》,規定各國均不得對天體提出主權要求。不過這條約沒有對個人及公司的情況做出限定。於是有詐騙集團曾經利用這個漏洞公然出售月球土地,自雲作為公司不受此限。美國也已經正式通過一項《太空採礦法案》,允許美國公民獲取和使用其他天體的資源。在主權定義缺位的情況下開了資源開發的閘,一旦火星上真發現什麼稀有礦產,一場無政府狀態下的星際僱傭軍戰爭可能就要開打了。
當然,我們期待人類有能力在真正踏足火星之前,在法律層面解決這一問題。有人建議在火星成立在地的公檢法體系,若真如此,火星會不會逐漸產生自己的政權,最終成為第二個美國,甚至人類文明的新支?雖然我還是覺得一兩百年內都不需要擔心,不過這些想像確實正在從科幻設定走向嚴肅的法理討論。
最後,聽說麻花藤君一直想要勾搭馬斯克(前者身價是後者1.5倍),他倆同出一姓,想必可以有很多共同語言。祝他們早日達成合作。首先說一下移民火星的計劃。
在回答這個問題之前,先說另外一個東西——差分機。就是下面這個東西。
這種被稱為「機械智能」的最高代表之一的機器,是由英國數學家巴貝奇在1819年設計的,並且在1822年造出了第一台機器。你可以看到這個時間,電器時代還沒有到來,蒸汽時代正欣欣向榮。這種機器可以按照設計者的想法,自動處理不同的函數,計算精度達到6位小數,可以說,是現代計算機的雛形。這之後,巴貝奇說服政府投入巨資,建造功能更強大的差分機。但因為設計過於強大,當時的工藝根本無法完成,第二台差分機並沒有製造出來。在這之後,巴貝奇提出了更加驚人的設想,研製一台通用計算機——他將這台機器命名為「分析機」,此後幾十年,他和數學家阿達·奧古斯塔,投入了畢生的經歷,要製造這樣一台遠遠超出了他的時代的機器,最後,失敗了。現在,我們回頭來看,在電力時代到來之前,試圖以蒸汽機為動力,以機械和齒輪的方法完成運算,這個想法是註定要失敗的,但同樣是異常偉大的。他幾乎已經創造了現代計算機的基本架構,但是很無奈,這就像《三體》里把現有科學用到極致的地球艦隊一樣,在更高緯度的文明之前,也只能成為炮灰的角色。當我們竭盡人類想像力的極限,才能完成一個偉大工程的時候,很可能,這個東西已經超越我們的時代了。
移民火星,就是這樣的一個計劃。無論計劃最終成敗,我都必須說,這是一個偉大得足以載入史冊的想法。在受控核聚變還沒有實現的今天,試圖依靠化學能量,使用普通火箭實現移民火星,其難度可以說是逆天的。如果說最後真的成功了,應該說是我們這個時代的奇蹟。人類文明將從一個0.7級的I型文明,向一個標準的I型文明跨越。但也很有可能,他會想巴貝奇的神奇機器一樣,成為一個永遠也沒有實現的神話。
然後,我們說一下Elon Musk,了解Elon Musk生平的人都知道,他是一個典型的偏執狂,並依靠這種偏執狂的性格,實現了一個又一個難以想像的壯舉的人。作為從事這樣事業的人,我想,瘋狂是必須的。人類歷史上很多跨時代的進步,都是由瘋狂的人創造的。同時,我也相信,火星計劃可能不會按照原計劃的時間節點實現,了解SpaceX應該知道,畫大餅是Elon Musk的傳統,火箭發射計劃不斷跳票,也是大家已經司空見慣的事情。只不過,不管早晚,那些計劃發生里的事情,最後都實現了。我相信Elon是一個實幹家。他的所有的營銷和炒作,無非是為了獲取更大的關注,撬動更有力的資源來完成他的目標。那些說Elon只會營銷的人,要麼是還沒有參加工作,要麼從來沒有帶領一個團隊去完成過一件事業。要知道,要實現一個夢想,僅僅知道實幹是不成的,這需要周密的計劃,驚人的謀略,無奈的妥協,巨大的犧牲,以自己所能承受的極限去撬動所有可撬動的資源,在這樣一個命題下,炒作、營銷、獨裁、瘋狂都是不可缺少的部分。即使我們做不了這樣的人,我也會站在旁邊為他鼓掌。
最後要說的是,如果你想上火星,現在就買房吧,到時候賣掉一個廁所,估計就可以移民火星了。
如果火星殖民要成功,最關鍵的是定居者的選擇。
他們既要像amish人一樣耐的住寂寞單調拚命生育,又要有南極科考人員一樣掌握高精科學技術,同時還要男女平衡,基因多樣化。
必須是自願報名的。
而且我覺得,一次就成活的可能性不大,如果像當年開拓美洲一樣,死了幾批定居者(那可是全滅)他上哪裡招募志願者?
新大陸是流亡者的最後希望,舊大陸拋棄罪犯的場所,記得科幻小說裡面是把月球當成監獄的。
今天的地球還有這樣殺氣騰騰的條件嗎?大多數國家連死刑都廢除了。
埃隆馬斯克,即使解決了技術問題,也解決不了社會問題。
唯一的可能性就是宗教。來吧,上帝需要你們傳播祂的福音到宇宙中去。。。
首先,有野心總是好的,尤其是馬斯克這樣的榜樣,無疑會影響很多青少年,讓他們投身科學。
但是我覺得馬斯克在這個時候放出這麼個PPT,並不僅僅是為了讓人開拓眼界,還有更加現實的原因:馬斯克急需大量資金注入。
不久前,特斯拉(Tesla)收購了太陽宮(Solar city),不管分析師如何看好這次收購,這兩家公司共有將近60億的債務,不少要在兩年內到期。而特斯拉2015年利潤不到10億,扣除各種開銷後能還債的流動資金就不多了。太陽宮更是深度虧損。所以馬斯克只能通過獵鷹(SpaceX)和其他方面找資金。獵鷹靠NASA的合同,雖然有獲利,但是畢竟杯水車薪。因此,馬斯克開始瘋狂的做PPT,尋求新的資金來源,包括之前演示的Hyperloop都可能受到影響。
這是我的推測,不過我並不覺得馬斯克這麼做有什麼不對,只要他能夠不斷將設想轉化為現實。歷史上有很多天才的創造都是在資金壓迫下產生的大膽嘗試,馬斯克說不定真的能改變世界呢。
感覺 Musk 在做 CG 不做事的路上越走越遠
用一個被炒了很多年的詞來形容馬斯克的計劃,那就是平台
火星就是一個巨大的平台,它完全有承載一個社會的物質條件和基礎,當我們把乘客扔到火星上時,這個社會就誕生了,會有大量的新東西需要去創造。而這個過程里,spacex不會充當一個政府或者管理者的責任,它只掌握了唯一的往返路徑,整個新社會的基礎建設都需要經過它來運輸設備和人員,而像基本設備製造,火星種植,能源開發,生命維持等方面的需求,到時候肯定會有大量的外部企業提供更好的方案,但他們都必須基於spacex進行開發和運作想像一下,在第一批的先驅努力生存,為後來的開拓者提供一個安全可靠的棲息地之後,大量的工礦企業一定會像當年南極科考一樣,紛紛在火星設點進行開採和研究,只需要運輸過去一批人和設備,剩下的完全都可以自給自足(無論是太陽能還是核能,在火星計劃的預算中,成本都不值一提),不會像地球上的開採一樣,每天都花費著巨額的開採成本。這對於企業來說是十分划算的一件事。更近一步,這樣同時也提供了大量的工作崗位,工礦企業的員工和開拓者必然會進行一些簡單的貿易,只要中間存在利差,考慮到火星殖民的持續性,有一部分人必然會由於卓越的商業頭腦而先富起來,帶動整個社會的商業化,對於殖民進程會有相當大的促進作用
這時候由於需求的增加,spacex必然會提高航班次數和運載能力,目前這個市場完全是個寡頭壟斷市場,並且想當長的一段時期內沒有任何政府會對他進行反壟斷的制裁。spacex完全可以對上下游進行收購,整合整個殖民產業,賺取整個殖民社會的剩餘價值。假設spacex在這個時候進行IPO,可以想像投資者的熱情。巨大的利潤會驅使整個投資行業瘋狂湧入太空產業,然後一切就會接著五十年前,重新開始
人類的新·黃金時代
文比較長,花了三個晚上加四個去打工路上坐公交的時間翻譯完了。
大量很有價值的圖片和第一手數據,感謝原作者Tim Urban。
擔心文太長的話可以直接看下面的概述。大部分的問題都提供了答案。
10.02 更新一些自己的話:
一直以來都想要向外界輸出好的文章,苦於閱歷與文筆而無法下手。近日終於決定動筆了。
開了個公眾號,希望自己可以做到筆耕不綴。
目前在寫的一篇文章是關於伊拉克歷史的,估計也得上萬字吧。如果你也喜歡一個理科生寫的歷史文的話,我想我不會讓你失望。
微信掃我頭像就行了,作品都會先發在公眾號里的。
打攪了,以下是正文。希望你也能像Elon Musk一樣做個夢想家。
當然,還得像他一樣能「忽悠」到投資,哈哈。
導讀:
SpaceX官方已經正式公布了它的究極火箭(Big Fucking Rocket),本文作者Tim Urban與SpaceX創始人Elon Musk數周前進行了一次相關談話,並撰寫了這篇文章。
關於火箭,Tim這樣形容到:
火箭體型如同摩天大樓,
可以一次性運載300人前往火星。
同時,在八年後第一批乘客
將會為這人類首次火星之旅拉開帷幕。
就在9月27日,Elon Musk登上2016年國際宇航大會的講台,公布了他們正在製造的究極火箭的第一手情報。
幾個月前,當SpaceX首次宣布了將在九月下旬公開情報時,我意識到自己正如在2015年可以不受限地和Elon還有他的公司進行合作一樣(產物是一部分為四篇的深度報導博文),這次也能優先和他們工作。因此我聯繫他們,詢問能否提前了解這個究極火箭並寫一篇相關的推文。
他們同意了。太棒了。
沒多久,我就接到電話,與Elon討論起這個火箭、相關的時間安排以及它所屬的一個偉大規劃。與往常一樣我們這樣開始了這場談話。
然後我就提到了火箭的事。
最後,我們開始了一場精彩的對話, 內容與SpaceX正在建設的這架驚人的機器以及將會因它而起的事情有關。
以下整個故事背景的概述。
概述
要理解究極火箭之所以作用重大,就要明白這句話:
SpaceX正通過在火星上建設一個
可獨立運行的、能容納一百萬人口的居住地
而使人類轉變為星際居民成為可能。
為何要讓人類能在多個行星上生活?
兩個原因:
1,有趣而激動人心。
2,把雞蛋都放在一個籃子里不是明智的做法。
人類如今都居住在地球上,要是發生了什麼天災人禍,大家就都玩完了。這就好比把你的寶貝照片全放在一個不太可靠的硬碟里。你要是遇到這種情況,也會在另一個硬碟里把照片備份。意思就是這樣,Elon把它稱之為「人類生命保險」。
為什麼選擇火星?
金星太差了。溫度極高、大氣壓太高、風也太大。
月球自然資源太少,每個月有28天是極晝,沒有大氣層導致晝夜溫差極大。
水星同理。
木星、土星、天王星、海王星也許能住人,但是它們相比火星而言又冷又黑,所以排除掉。
冥王星更遠更冷,別跟我提冥王星。
最後只剩下火星了。火星是不太好,要是地球上有塊地方環境像火星一樣,肯定沒有人願意去。但矮子裡面拔高個,比起其他選擇,火星可算是鶴立雞群。比起地球,它不至於太冷太黑,也不太遠。每天和地球幾乎一樣長,非常適合我們的生物鐘以及來自地球的蔬菜的生長。火星表面重力不大也不小,是地球的三分之一。一定含量的固態水和二氧化碳對於人類早期適應期及大規模移居改造時期非常重要。考慮完這些條件,我們其實是非常幸運的——在其他恆星系很可能就找不到這樣的選項。
為什麼是一百萬人?
因為Elon認為要使火星居住地能夠達到「獨立運轉」的條件,所需人口臨界點的大致數目就是這麼多——他把能獨立運轉定義為「即使地球的飛船再也不來了,殖民地最終也不會滅絕——這需要殖民地擁有大規模的工業基礎,還要比地球上的更堅實地多。」
換句話說,要是硬碟2得有硬碟1才能工作的話,你的照片能算是備份了么。硬碟2必須得在硬碟1壞了以後也能運行才行。
名叫地球的硬碟可能因很多原因壞掉——被流星撞擊、被人工智慧消滅、被川普殺掉,或者是ISIS發明了什麼生化武器之類的——Elon也對某種不太戲劇性的可能性提出了警告:萬一人類再也不能發射太空飛船了呢?
還有其他的原因可以讓人類再也不能從地球發射太空飛船——也許是三戰,也許是地球徹底被宗教統治,也許是人類文明慢慢走向衰落。
古埃及人曾經能夠建造金字塔,後來卻失去了建造技術,再後來連象形文字都讀不懂了,直到發現羅賽塔石碑(解釋古埃及象形文字的重要文物)。羅馬也一樣,他們有過自來水和先進的引水渠,但全都遺失了。中國有過世界上規模最龐大的船隊,曾遠洋航行至非洲。但明朝皇帝卻認為無用並把所有圖紙付之一炬。
所以你看,你不知道以後會怎樣會發生什麼。而要跨過這些門檻,關鍵在於要有足夠的人口和大量的生活資料來讓一切都可以獨立運行。
總而言之,不能再等了。
那好,你倒是說說怎麼把一百萬人送去火星啊?
這一百萬人還是有的。
說起來挺簡單。如果我們認同地球上既有去往火星的意願,也能負擔費用的人口有一百萬 ,未來在火星上想必就會有一百萬人生活。
難點在於圖裡的藍圈部分。關於這個:
美國國會諮詢過NASA。把五個人一次性送往火星的成本是一人100億美元。Elon認為藍圈如此之大就是因為這個原因。需要把成本控制在現有耗費的1/20,000才行,也就是一個人50萬美元。
1/20,000
以汽車產業做類比,這就像是在說「一輛本田要2萬美元,為了擴大產業,我們得把每輛車的價格降到1美元。」
這是在做夢嗎?
這不是在做夢:
假設航班的航行方式是起飛、前往目的地。但飛機不是在那裡降落,而是讓乘客們打開降落傘落到地上,飛機則直接衝進海里。那麼每架飛機就只飛一次。新的航班就得再建一架新飛機才行。
這樣的話,一張機票票價就是150萬美元。
太空航行之所以現在如此昂貴的原因就是因為火箭落地後就像飛機衝進海里一樣壞掉了(要不就是在空中焚毀了)。
Elon創立SpaceX之初就決定要解決這個問題。之前從未有人成功過——包括像美國和俄羅斯這樣花費數十億去研究的大國。但SpaceX一年年把問題慢慢解決了,在屢敗屢戰許多次後,終於在2015年下半年做到了。然後他們一次次重複試驗中也都成功了。
不久後,首架已經發射並著陸過的獵鷹9號火箭在飛行測試後將執行一項新的任務:正式讓SpaceX的火箭「可重複使用」。
用重複使用的火箭進行一場太空航行,你只需要支付推進(燃料和液氧)的費用以及維護費。這樣,太空航行的價格就下降到了原本的1/100甚至1/1000。
現在還剩下上一步之後的成本的19/20或199/200需要砍掉。一部分可以通過SpaceX將來一次性搭載100個甚至更多人去火星來達到。還有的可以利用一些簡單發明來達成,例如讓飛船在軌時添加推進物(降低5-10x),在火星上建設推進裝置從而讓你不必自己負擔回程的推進費用(又降低了5-10x)。其他的方法還有的是。
票價一下子就能降到每張50萬美元了,也許還能更低(Elon認為最終能降到每人10萬美元)。可能你現在還沒意識到這一點,但SpaceX的這些發明實實在在地引起了一次太空航行成本的革命——打開了一扇我們現在無法想像已經開啟的大門。當這場革命逐漸發展到一定程度時,SpaceX把一百萬人送上火星的野望就確確實實可以得到實現。
我們將可以前往火星。而且就在這個星期,SpaceX就向我們展示了能把我們帶往那裡的奇妙裝置。
火箭
「太不可思議了,這一切讓我心潮澎湃,要知道我每周都在見證著它的成長。」
Elon表現地十分激動。如果你也了解他正在建設的這座究極火箭,你就知道為什麼了。
我們先來梳理一下目前面臨的挑戰。人們都說太空航行太難了。直至今日也只有極少數人去過太空,只有極少數國家有能力向太空發射物體,而且人類的太空航行歷史裡滿滿的都是發射失敗的案例。想要一點都不出錯地把超級沉重、超級脆弱、裝滿易爆液體的物件送上太空,難度簡直是不可思議。
而且我們說起人類登空時,其實多數時候是指進入近地軌道,距離地表只有100到1200英里——一般來說,他們都是去往再往上僅僅250英里的國際空間站。人類唯一一次突破是在1960年代,幾個美國人飛越25萬英里終於成功登上月球。
即使地球和火星彼此已經是距離最近的行星了,兩者的距離也在3400萬至6000萬英里之間——這是地月距離的大概200倍以及地球與國際空間站距離的20萬倍。
而月球,只有1光秒那麼遠而已。
火星的距離卻有3光分。
多麼遙不可及。
Elon喜歡把地火之旅比作從英國穿越大西洋到達美國。在這樣的尺度下,去往月球就像是才穿過英吉利海峽(而去國際空間站就是才登上甲板後離開海岸117英尺而已)。以此類推,Elon表示:「到達近地軌道甚至月球也只是小漁船在海邊捕魚。而殖民火星傳送系統要走的距離是它的1000倍。」
火箭只搭載極少數人類或者一個衛星去往近地軌道也許是值得的——但要是想去火星,想要獲得更大的成果。那你就必須攜帶質量更大的物品,才能走的更遠。對於運力因素可能造成的問題,Elon聲稱「火星傳送系統比現在世界上在用的發射系統的容量大100萬倍。不這樣不行。」
這套系統還得極其先進。Elon表示,「它不但規模巨大,效率也需要很高。現在對於火箭總有一種錯誤的『小而精』或『大而笨』的二元論,但人們說的那種『傻大個』加速器沒用。你得有一個龐大而先進的推進器才行。如果想來一場火星殖民,你別無選擇——必須努力把傳送系統建造地規模巨大且相當可靠。」
要做的就是這個——
建造一座容量百萬倍於現今最先進火箭的火箭,
同時還得可靠、智能。
SpaceX正在努力。來吧,見證這座究極火箭的誕生。
從圖上較難感受這座火箭之大,所以咱們來做個對比:
或者用這個比比?
連觀眾席都被佔據了才勉強能放在一個橄欖球場里。
再放一張對比圖:
這就如同一座摩天大樓。或是如Elon所說那樣,迄今以來世界最大的飛行器。
在昨天的大會上,Elon表示這並非初版的外觀設計,也不是某些藝術家所設想的模樣——這就是它未來的樣子,這就是SpaceX正在建造的東西。
不太妙的是,SpaceX在給它起名時遇到了問題——先是叫做火星殖民傳送器,然後改名為星際傳送系統(因為它能飛越火星),在昨天的大會上Elon又告訴大家他們至今還沒有想好具體的名字,但是搭載乘客前往火星的飛船也許會被稱作金心號——說來說去還是沒名字。
所以我才——除非了解到新情報——把它按照Elon有次提到的那樣把它稱之為究極火箭(Big Fucking Rocket/BFR)。
究極火箭太他么大了,400英尺高度相當於40層的高樓。底部直徑達到40英尺,可以放下一座校車。他的質量和推進力是土星五號(阿波羅計劃中所用)這個龐然大物的三倍以上,是人類有史以來建造地最大的火箭。
下面來和其他一系列火箭做個尺寸對比:
如果再對比一下各個火箭
前往近地軌道的運力(人或貨物),
差距會被進一步拉大。
作為對比,SpaceX的獵鷹9號火箭可以承擔4噸載荷去往火星,而獵鷹重型火箭——目前最強力的火箭——可以攜帶13噸載荷去火星。Elon相信究極火箭初期可以負擔數百噸的載荷並在最後可以提高到1000噸。這項計劃看起來如此荒謬——畢竟獵鷹重型火箭也只是究極火箭運力的百分之一多一點——讓人一時間很難接受。
現在要清楚一件事情——究極火箭是由兩個部分組成的:
究極飛船,以及在下方的究極推進器。
究極推進器
先來說說推進器。這個有25層樓高的推進器被Elon稱之為「十足的猛獸」。從尺寸來看,他是迄今最大的推進器,從推力來看更是如此。
在過去的SpaceX系列推文中,我曾經說起過獵鷹9號的9個梅林發動機,每個的性能都足以把40輛汽車推到天上——也就是說獵鷹9號的發動機群可以推起360輛車,而有些27個梅林發動機的獵鷹重型火箭可以把1000輛車推進至穿過雲層。
究極推進器安裝了另一種發動機:猛禽發動機。
猛禽發動機看起來有點像梅林發動機,但有一個關鍵之處不同——通過連續增壓,SpaceX讓猛禽發動機取得了梅林發動機三倍以上的性能。
一個猛禽發動機具備310噸的推力——相當於172輛車,或是一整架波音747飛機。這就是猛禽發動機的實力。
這樣的發動機,在究極推進器上安裝了一共42個。
累計下來,推力達到聞所未聞的13,033噸,足以把7000輛車或是50架大型飛機推入太空。
究極太空飛船
還有一個就是飛船——SpaceX稱之為星際飛船,我則更樂意繼續把它叫做究極飛船這個有趣的名號。
究極飛船矗立在究極推進器上,看起來酷斃了。兩者組合起來就是我所說的究極火箭。究極火箭將會把人和貨物送往火星。它也能在火星上獨自進行發射,把想回到地球的人帶回家。
究極飛船總共有16層樓高,最寬處直徑55英尺。飛船初期將會承載100名乘客,以及初期重達數百噸並在後期增至1000噸的貨物。Elon堅信到後期可以把載人數提高到200甚至300人以上。
安裝上9個猛禽發動機以後,整個火箭的推力超過現在的任何火箭——包括明年的獵鷹重型火箭。在第二階段,貨運飛船能加裝更多發動機以提供遠超第一階段飛船的推力。
這是內部截面圖:
我問Elon在飛船內駕駛是種什麼樣的體驗,他回答我:「你將在很小的重力下乘坐一艘大飛船,我想會非常有意思。你可以四處晃悠。」
這想法不錯。
嗯,好吧,現在我坐在這玩意兒裡面了。一個零重力的客船裡面,
會有這樣的視野:
如果你要去火星的話,以下是整個流程:
1,上船。
究極火箭是在佛羅里達州Cape Canaveral的39A區起飛,和阿波羅飛船宇航員走的是同一個地方。那個地方因為當時不知道發射時需要用到多大的火箭,建設地特別大。當你到那裡時,前往發射塔,穿過大橋進入究極飛船。
2,起飛。
坐好後,火箭發射了。數分鐘後第一段推進器脫離並返回地面。你所在的飛船繼續前進,進入地球軌道。
3,在軌添加燃料。
地表著陸後,究極推進器帶著一個新的究極飛船——這個新的裡面裝滿了推進用燃料(液氧和甲烷)。新火箭再次起飛並在軌道上與乘客所在飛船對接,將推進物注入後者。這就像是兩個武林高手在傳送內力一樣。
直到你所在飛船被注滿之前,這個過程會重複多次。之所以這麼做是為了降低航行成本及時間。人們會以為全程要花半年或六個月,實際上三個月就夠了。
4,前往火星。
極低重力下的三個月歡樂時光下,你開始厭煩了飛船上的其他乘客。旅途中飛船使用太陽能供能的冷凍天然氣推進器來提供導航:
5,進入火星大氣圈。
然後你就身處這塊隔熱的玩意兒的裡面。
6,火星著陸。
方式和上文里一級推進器著陸地球的一樣。
7,在火星生活並開始開天闢地的工作。
如果是處於火星殖民早期的話,你可能要幫助建設初期的工業基礎。之後做什麼都有可能——研究,建立企業,或者去冒險。
8,在火星上生產推進物。
這是在火星早期要紮下根的關鍵產業。推進物包含液氧和甲烷,都很容易從環境中大量的冰和二氧化碳(火星大氣的主要氣體)獲得。人類通過生產的推進物來裝填從地球來的飛船,為它的返程做好準備。如果從地球運送返程所需的推進物的話,成本相當可怕。
9,留下來或者回到地球。
要是回來的話,你就要搭乘上一班來到火星的飛船。
10,在地球垂直著陸。
如同在火星時一樣,飛船需要走完整個維護流程給兩年後再次前往火星坐好準備。
11,變成一個和人交流時不談起在火星時的經歷就要死的八婆。
任務完成
整個複雜的規劃總結如下:
這就是有關於究極火箭的一切以及它的工作原理。
最後我們來說說這一切會怎樣展現在世人面前。
規劃
回到現實里來。
我們如何才能實現從「一架火箭也許在五年後做好發射準備」到「我們在火星上正著手建立一個百萬人口的跨星際居住區」?
需要1萬次航班。
Elon認為要達到1百萬人需要從地球發送1萬次飛船。
為什麼會是1萬次?雖然絕大多數次航班的乘客數量都是至少100人,隨著時間推移這個數目還會增加——但有人去就有人回到地球。每一架究極飛船的底部都將是一個巨大的貨運艙。Elon認為為了維持百萬人口的殖民地能逐漸獨立運行,需要飛船運載至少1000萬噸的貨品,如果SpaceX能使飛船的運貨載重如他們期望那樣達到1000噸的話,就需要次數達到10000出頭的航班去往火星。
那麼這10000次航班什麼時候啟程呢?
知道火星大沖嗎?地球的公轉軌道小於火星,因此地球繞太陽公轉速度更快——導致每過26個月地球和火星的距離最小。這個時候就叫做火星大沖,正是地火傳送的最佳時機。
我們當前距離火星相當近,因為上一次大沖的時間是2016年5月22日。所以你要是像我一樣變成「擦那顆星星好亮讓我把自己的星象指南APP拿出來查一查究竟是哪顆星然後跟所有人說出自己的經歷但是卻沒人在意因為大家都是爛人」的人的話,你就知道在夏季,火星在夜空中是非常明亮矚目的。一年以後,火星將會在太陽的另一邊,我們在夜空中就看不到了。
2016年的火星大沖情形很特殊,因為這是最後一次沒人關注的沖日了。
為什麼這麼說?因為從下一次2018年7月開始,SpaceX將在每一次大沖時往火星發射物體,到時這會成為無可置疑的大新聞。如果一切進展順利的話 ,下面是具體的規劃表:
2018年7月:
發射載有貨物的龍號太空飛行器(獵鷹9號尺寸相當)去往火星
2022年10月:
發送載有更多貨物的多架龍號太空飛行器。
2025年1月:
首架載人究極飛船去往火星
重新讀一遍最後一句話。
2025年1月:首架載人究極飛船去往火星。
看到了嗎?如果計劃跟得上變化,八年後火星上的第一人就能著陸。
而現在卻無人在討論這件事情。
但他們以後會的。隨著一架架龍號太空飛行器開始它們的火星之旅,一場滔天巨浪將會掀起,並在2022年究極飛船終於發射並向火星進發及著陸時達到高潮。所有人都會熱烈討論這個話題。
在第一批究極飛船宇航員公布以後,話題將逐漸升溫。所有人都明白如果中途發生什麼問題他們全體都會陣亡。他們會因自己的英勇而被世人仰慕。然後,在2024年,他們即將出發進行三個月太空航行的消息將會成為家喻戶曉的首頁新聞。當他們到達時,每個地球人都在關注。一如1961年發生過的那樣。
這就是如今正在進行的大事。
Elon不喜歡有人向他詢問有關第一次航行和第一個登上火星的人之類的問題。他說這和把人放在一個脆弱的保護層里進行星際旅行無關,並指出「人類登月固然振奮人心——但我們有月球基地嗎?」因此,把人類送上火星重要的是在上面真正建立一個完整的、獨立運行的居住地。
所以,我對2025年的到來感到十分激動。想必到時候一定會非常有意思。
2025年發射之後,下一個地火相遇的時間窗口是在2027年。這次如果一切就緒的話,多個究極飛船就將搭乘比2025年時多得多的乘客前往火星。而在2025年發射的究極飛船——太空版的五月花號——將攜著第一批火星志願者的一部分回家。他們將以國際英雄的身份接受數之不盡的榮耀,那艘傳奇般的飛船將會進入太空博物館安享晚年。
與此同時,我們都在緊緊盯著電視關注著第二批究極飛船集群到達火星,接手第一批人到達後展開的繁重工作。早期殖民者往往任務艱巨——這一次更是如此。他們不僅是完全白手起家,還要長期居住在一個沒穿宇航服就不能踏出基地一步的環境下,記憶里的所有事物現在都化作天邊的藍色小點。
也許這很困難,但付出是值得的。Elon表示:「你可以在24小時內去往地球上任何地方,這顆星球上再也沒有物理限制了,太空成為新的疆界。對未知世界的探索將會吸引每一個人。」
在2029年4月,SpaceX將發射一個搭載了更多乘客、更多貨物、規模更大的飛船集群。這時它所受的關注度已經減少。到了2029年,我們很可能已經接受了火星有人居住以及每26個月就有移民群體來往火星和地球的觀念。
不斷發展的火星殖民地將會吸引那些沉醉於15和16世紀大航海歷史中的冒險家們去往火星。當我問到小規模的殖民地如何擴張和進化時,Elon說道:「把火星殖民地視為一個從受精卵開始成長、分化的有機體——就像是詹姆斯敦成為英國殖民美洲的第一批基地並誕生今日的美國那樣,在火星的居住地也是這樣——火星會成為更新的新世界。
2031,2033和2035年的火星大沖將陸續帶走更多人去往這個新新世界。到那時,這個初出茅廬的火星城市將會成為我們生命的一部分。我們在微博上跟隨關注的記者們的腳步了解那裡的最新情報。我們都會被火星上的首次真實秀吸引。一些人會想在衰老前去往火星。
到2050年,火星上將有超過10萬人口。你的兒女工作的企業也許就在火星有分部,他們和要去那裡出差52個月的同事說聲再見。他告訴你不想去那裡,因為他不願意讓才讀九年級的女兒離開她熟悉的生活和朋友。但他也說孩子正在參加一個從17到23歲的人里選人去火星的項目來拿到一張城市規劃的學位證。即使你知道那並沒有什麼,你也會擔心,因為你回憶起了去往火星時充滿風險的歲月。而且萬一她決定不回來了呢?
到2065年時,曾經的火星殖民已成往事。以前的移民只能通過不多的飛船搭載僅僅100人來到火星,而等待他們的是艱苦的工業建設。
在這一年,每一次的火星大沖都有超過1000艘搭載超過500名乘客和數千噸貨物的飛船啟航。每隔兩年就有超過50萬人去往火星,同時因為移民容量隨著更多的飛船去往火星而增加,只有低於5萬人會返回地球。這個時候,去往火星的全程只用30天時間,花費也只需6萬美元(2016年匯率)——大多數人只需要支付票價就夠了(火星城市不斷地建設和擴招,對勞動力需求很旺盛)。
很多人都記得與SpaceX密不可分的早期火星殖民時光——經SpaceX和貨運客戶打下基礎,人們服從內心的慾望和雄心壯志前往火星開拓。而到那個時候,眾多企業將在地火之間來往,成千上萬的公司把發展機遇壓在火星。而來往的條件就像現在我們乘坐飛機、巴士一樣——支付票價就行了。
再過10年後,不斷地移民讓火星人口在2074年時已經達到100萬以上。在那天,世界各地將會舉辦各式各樣的小型慶祝活動。但絕大多數人卻早已習以為常。
以上我所寫的每一句話都是基於我和Elon在電話里交流的內容。一些數字由他直接告訴我——比如文章最後一段來自他所說的「移民開始後基本50年內火星人口有望達到100萬人」。另一些則是我根據從他那裡聽到的內容所做的擴展和預測。這些全部都是基於實際情況所撰寫的,或者至少是基於Elon給出的第一手資料。對於聽起來像是預言或規劃的事物他總是十分謹慎,「如果進展順利這一切就有可能做到。但世事無常,你沒辦法知道中途會出什麼差錯。」他強調「並不是說SpaceX對一切都盡在掌握之中——我們要做的是讓你們相信這是有可能實現的。」對於可能會出的問題,他已經指出了一部分(比如三戰),他最擔憂的是如果自己英年早逝的話,SpaceX也許會被想要從公司身上榨取利潤的人佔有,再不會堅持著走在火星移民的單行道上。
不過,要是SpaceX能把計劃成功啟動的話,Elon認為這就不再只是一樁大生意了,對整個人類族群都將是一個飛躍。他解釋道:
這個大餅不只是給地球硬碟備份,還要把人類改造為一個在星際間生存發展的物種。而要如此,就必須建設一個常規的地火貨運系統。在星際貿易的推動下,提高太空傳送技術的動力就會源源不絕的到來,事態在這時就能提高到新的層次。
我現在敘述的一切似乎太過瘋狂,但當我們最終真的成為一個跨星際物種時,就會明白它其實是一個偉大規劃的一部分。看看歐洲的貨運技術,如果貨船隻需要跨過地中海,它所使用的技術就不會讓它能跨過大西洋。所以說,商界往往都是短視的。沒有推動力的話,技術的提升就不會太高——英國工業革命時代你也能使用1500年前古羅馬的造船技術來穿過地中海。但若是必須穿過大西洋,技術就會在需求的推動下極度提升。
SpaceX人相信一旦人類登陸火星,太陽系的其他地方也將會觸手可及。正因如此,在關於究極火箭的演示圖裡不只有火星,
還有木星
土星
以及許多衛星
他們在為一個每個人都能去往遼闊的太陽系內任何地方的時代做著規劃——
一個嶄新的探險家的黃金時代,
無邊無際的未知領域等待著他們。
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跟之前的管道高鐵項目差不多,「我有個好點子,就差程序員了」,或者說「程序員馬上到,就差投資人了」。
太空開發是好事,但是步子太大會扯到蛋。目前人類尚不具備利用其它天體上資源的能力,運載能力也只是剛夠滿足現在少量發射的需要,而開發火星最大的問題其實是人工生態圈方面的技術沒有有效突破,靠多次發射空間組裝弄一艘大船,花幾百天的飛行時間送一些人和器材到火星這種事情尚可靠錢解決問題,但是在火星長期生存,總不能依賴地球定期送給養過去。
所以,整體來說,喊個口號,放個大衛星而已。想起了群星里那些處在核能時代的土著小文明,一般下場就兩個:要麼花個幾十上百年飛上天進入星際殖民時代,要麼就在世紀末左右毀於核戰。
話說第一次從觀察站那裡看到先前生機勃勃的星球變成一個輻射籠罩下的廢墟時真的很震撼。
希望有生之年能到火星上表演真正的太空搖滾 @周宇航
不論火星上有什麼,火星資源價值都不足以支持這個項目的花費。火星殖民的價值在於人類生死存亡系在能否成功在二十一世紀轉變成多星球生命體這一件事上。Elon,霍金,Martin Rees等少數人已經很清楚,大多數人需要看到這一點。
Elon的目標不是建立一個依賴地球補給的科考前沿,而是建立自給自足的城市,先去的一批人每個人要付50萬美元的旅費,這些第一期殖民者面臨的將近一年的艙內旅行,到達火星後的極冷,貧瘠而單調的環境和這個過程中極高的全員死亡概率,但是我敢打賭,會有很多人爭先恐後想要去,因為本質上這不是一個商業項目,而是人類火種的延續。
投資者如果真的在乎return肯定不會投這個項目,但是Jeff Bezos, John Carmack這些人有錢了都要搞火箭你就不得不考慮這個Industry可能從一開始就不是為了賺錢。 真是醉了,你們是不是把馬斯克當成喬布斯第二了?他倆完全不一樣,喬布斯的夢想是可盈利的,在資本主義體制下完全可以通過創立公司而實現!馬斯克的火星夢則是在可見的未來完全不會盈利的,所以讓公司來完成就是在搞笑!為什麼,因為馬斯克沒錢他全身家當都不夠用!錢要麼是政府採購要麼是金融業的投資,如果你是華爾街的大老闆,你會砸一百個億給一個你曾孫都不見得能看到盈利的項目嗎?
而美國政府有那麼多錢嗎?不管有沒有,它現在沒有掏錢的打算。美國至今還沒有恢復載人航天能力,國際空間站隕落後宇宙就只剩中國的太空站和俄國的飛船了,也許還會有印度的。我為什麼一直強調載人航天,因為美國,歐洲甚至日本這些國家深空探索都很不錯,但深空不等於載人,沒有載人就沒有火星任務,就是這麼簡單。
那麼沒有錢,這個狗屁項目靠什麼繼續?靠評論區的戰士們毀家紓難?搞笑!這麼大的太空項目需要穩定、持續、巨量的資金注入。期間會有通脹、會有技術失敗甚至會有阿波羅一號式的慘劇。而個人捐款幾乎不可能完成上述條件。
不管馬斯克想不想,這是他不能完成也不能改變的事,他在貨運飛船領域的努力已經很不錯了,但剛玩兒好貨運飛船就大嘴一張吹出來一個完全沒有新意也完全不可行的火星計劃,這就很搞笑了。
現階段任何載人太空任務離開政府採購對於企業來說都是虧本買賣,而且是絕無盈利可能,會死人的那種虧本,更不用提火星任務了。而在化學火箭時代,火星項目絕無任何盈利的可能性。有人說礦石,但運輸成本在那呢,除非地球真的挖空了。有人說科研,但對於企業來說不存在「阿波羅任務帶動計算機發展」這種傻逼思路,只有「等別的傻逼先去研究阿波羅計劃我們好跟在後邊研發計算機」或者「直接研發計算機」的思路。spaceX不是NASA和聯合國,不負責人類的生死存亡這種要命的事,只負責盈利。
我對於這個計劃、埃隆馬斯克和spaceX完全不看好,指望他們完全沒用,還不如指望印度。馬斯克非常懂得包裝自己迎合中產階級趣味,他把自己包裝成了geek、科技達人和什麼別的玩意兒,不管他是不是,這不重要,這改變不了spaceX是個公司而不是NASA的事實。馬斯克自己的資金相較於一個完整的火星任務來說簡直可以被省略,而他要是融資去火星就必須遵從金融資本家的指揮,後果是什麼,顯然易見。
馬斯克作為一個企業家是非常成功的,我也很佩服,但他談火星任務就是在搞笑了,甚至有些低能了。火星是這個星球的月經貼,每過幾年就會有人衝出來炒作一番,結果不過是偃旗息鼓沒了下文。貢獻加起來能不能有印度一個火星探測器貢獻大都不好說。
我之所以這麼憤怒,是因為我心中的聖地又被你們拉出來炒作一番卻毫無進展了。狼來了喊多了,村民不僅會不理睬小孩,反而會想要把小孩打個半死讓他閉嘴。
現階段想要快速實現火星任務只有一個辦法:重啟冷戰。中美互相保證摧毀,主要大國每年花10%的GDP當軍費。不要質疑,人類就是這麼賤,只有在槍互相指著腦袋時才能爆發出潛力。
要不就等中國俄國和印度慢慢往火星爬吧。不要指望NASA了,失去了載人航天能力的NASA已經被永久性地掛到了人類發展的恥辱柱上了。NASA要想贖罪就把佛羅里達基地借給俄羅斯,這樣10年之內,甚至5年內俄羅斯就能把近地軌道旅行降低到能回本的地步。
看來鋼鐵俠同學是星爺的粉絲
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別的不多說,要解決的問題實在太多了選擇什麼人去?怎麼去?去了怎麼住?你憑什麼保障你說的就沒問題?
火星到底算誰的?去了之後財產怎麼算?
去了之後還能不能回來?
。。。
先看18年一次和20年兩次紅龍的火星計劃
blue origin 剛剛吹了一個比falcon heavy 剛好全方面大一點點的火箭。spaceX這次拿出 BFR找回場子謝邀。
關於這個問題的核心問題的大部分內容,土豆泥先生已經給出很好的介紹。
如何評價伊隆·馬斯克的「殖民火星大計劃」? - 土豆泥的回答
但是,關於運載成本,是不成立的。在可以預見的幾十年的時間內,這種可回收火箭的的成本,不會低於一次性火箭。
20萬美元去火星?傻瓜才信。要是說一個人20億美元,是可以在十年內實現的。
那些相信馬斯克的人,大概以為移民火星跟移民十億人去南極洲一樣簡單,或者把珠穆朗瑪峰改造成東京那樣的大城市那麼簡單。
甚至有些人會很天真地以為,火星的氣候有西伯利亞和阿拉斯加那麼美好。
火星上並沒有多少氧氣,全是二氧化碳、甲烷之類的,並不是你搭個帳篷就可以住下來。
你到了火星上,並沒有一種作物可以在火星上快速生長,你得先造出可以在火星上生存的蔬菜糧食。在你造出這樣的蔬菜之前,你得從地球運糧食。或者打造一個生態圈,就是一個極其龐大的建築,密封的。
在火星上建一個生態圈,即使是一家四口上去,需要的生態圈也是極大的,你得有建築材料,建築工具,全密封的大型蓋子,即使以現在全人類的財富,也不足以運載各種材料在在火星上搞這麼大一個生態圈。
火星上的氣壓只有地球的0.7%,相當於地球上的「真空」。一旦離開保護殼,體溫37度的人會馬上血液沸騰而死亡。現在地球上所有的動物和糧食作物,在火星上都無法生存。
火星上夜間的氣溫低達零下128攝氏度。離開保暖殼,人會馬上凍死。
改變火星的氣溫?說起來好容易啊,為了地球是否變暖的問題全世界都爭論了這麼多年,又有誰真正有辦法把地球的氣溫降低一度呢,人類的無數努力,還遠遠不如地球的自然變遷——唐朝的時候,地球比現在熱多了。冰河期的時候,地球比唐朝冷多了。對於地球的氣溫尚且無計可施,何況把火星的氣溫升高几十度。連西伯利亞和阿拉斯加這麼美好的地方,連加拿大北部和格林蘭島這麼好的天然環境,連撒哈拉沙漠這麼美好的氣候地理環境,都沒人去開發,何況是火星。
以火星氣體的成分,人會因為二氧化碳窒息死,一氧化碳中毒死。完全沒有氧氣,得提供利用二氧化碳製造氧氣的設備上去。當然還得有能源,有人說發射太陽能電池板上去。如何對付火星上的沙塵暴,需要多結實的架子安裝太陽能電池板,都是大問題。
所以你要運載上去的,不是一次運一百人,而是要運整套的建築材料,各種施工機械:挖掘機,打樁機,水泥攪拌機,焊接設備,起重機械,施工機械所需要柴油和發電機,施工所需要的造水機,或許還要先在火星上建造一個發電廠。如果不運輸這些機械上去,你得在火星上先建設起整個人類的工業體系。為了一百人的生存,你要運載上去的並不是一百人的體重,而是一百人體重的一萬倍到十萬倍。
當然,地球上的普通機械設備,都是無法在真空和零下128度的環境工作的,全套都得專門打造。這是一個漫長的過程,也許需要五十年,也許需要一百年。
而且,地球上幾乎所有的建築材料,都不是適合在這種氣壓和氣溫中使用的,這氣溫和氣壓根本沒法澆築水泥之類的東西。你得專門開發火星適用的建築材料。或者在地球上做好一塊塊運上去。
在火星上要移民一百人,需要打造一個巨型的太空站,而這個太空站要容納一個生態系統,估計以現在的技術,得消耗掉全世界目前所有的財富。
運載一次的行程大概需要三年。如果只有幾百個大火箭,這運輸過程得持續上千年。如果想在二十年內運上去,得造一萬個這樣的特大火箭。現在,馬斯克一個大火箭都沒有。
更可靠的辦法,是用生物技術先造一些細菌運到火星上,讓他們自己進化幾百年,改變整個火星地貌,然後再用地球上人造出來的一些特殊植物到火星上,再繁衍幾百年,那時候再移民過去或許是更好的選擇。
這個宏大的移民火星計劃,是一個需要百年以後才可能完成的計劃。那時候,馬斯克早已死了。他生前,也拿到了大量的投資,一百萬想去火星的人,每個人給他二十萬,就是二千億美金。當然,這距離他承諾的火星社會,還差千百倍。
但是他這輩子撈到錢了,等他死後,你們繼續努力吧。之前閑來無事到倫敦喂半天鴿子就算奢侈,未來你還有機會上火星種種土豆。
目前從地球到火星平均162天,如果馬斯克將行程降低到80天,來回一趟半年,相當於一趟長途旅行,從時間來說可行的。
現在還是講故事,等到成本降低真到幾百萬美元,就會有很多人有能力玩。畢竟美國億萬富豪500多個,中國200多個,富二代們開豪車賽遊艇也會膩,不如上火星。
總的來說,媒體對美國科幻故事寬容得多。馬斯克造超級高鐵、回收火箭、殖民火星都是科幻項目,投資少說幾十億多則上千億美元,十年內都沒什麼收益的。包括特斯拉,也是一直虧損。但沒人質疑他是騙子,反而認為他是人類的未來,地球的先驅。
反觀國內,待遇就完全不同了。賈躍亭造個智能汽車,投資才幾百億人民幣,比馬斯克的項目低到哪去了,質疑都是此起彼伏。雖然我認為航天技術是必要的,但我始終認為,假如地球上的沙漠和戈壁還都無法利用起來,人類是沒有那麼大動力去建設火星的!
因為開發沙漠的成本和收益顯然比開發火星要低。
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