生命不應該只在地球駐足
這是 Elon Musk 在 2016 年 IAC (國際宇航大會)上的演講的總結。演講的題目是：Making Humans a Multiplanetary Species，主要解釋了 SpaceX 如何將人類送上火星，建造地球到火星的第一條「鐵路」。視頻鏈接：http://www.bilibili.com/video/av6443109/
▲ Elon Musk 這次演講的錄像在此：Elon Musk 在國際宇航大會：Making Humans a Multiplanetary Species_演講?公開課演講在 21 分鐘開始！
如果用一句平淡的話來開頭，應該是這樣的：Elon Musk（下面簡稱 EM） 在今天的 IAC （國際宇航大會）上做了一個非常帥氣的演講。然而我覺得我另一句話應該更加適合我的心情：**，太帥氣了。
不過我們還是先從一個夢想說起。在 SpaceX 的官網上，一直掛著一個叫做 Elon Musk: The Case for Mars 的視頻。這個視頻是說，在整個地球生命進化史上，能夠與多細胞生命產生、生命來到陸地、出現哺乳動物、出現意識這樣的事件相提並論的下一個事件，應該是使得生命走出地球，成為多行星的生命。
▲ 點這裡看視頻：Elon Musk: The Case for Mars
這次的演講，就是順應這樣一個話題：我們（SpaceX）如何推動這樣一個進化尺度上的大事件的出現。
太長不看的總結
Elon Musk 的演講主要是提到了幾個問題以及如何解決。
- 為什麼是去火星？
- 為什麼現在去火星這麼難？
- SpaceX 怎麼做的以及將來要做什麼？
- 更遙遠的未來人類如何漫遊在太陽系中？
- 一些 SpaceX 相關的歷史，大事件等。
這次的重頭戲其實是一個能夠帶100人去火星然後回來的龐然大物 MCT（Mars Colonial Transporter）。下圖中，最下面有一個人，可以對比這個火箭是不是稍微有點大了那麼一點點？
為什麼現在又很難？
至於為什麼去火星，動機已經在開頭提到的 EM 的視頻中說的很清楚了。EM 還解釋了去火星比較「近」以及火星更加容易生存這些原因（文末提供的鏈接中可以找到相應的截圖），自然也是大家熟知的。為什麼去不了，EM 用了一個文氏圖：
▲ 想要去的人和能夠負擔得起費用的人，基本上沒有交集。也就是說，去火星太貴了，需要降低成本。
而實際上如果想要人類在火星繁榮起來，至少一開始需要這樣：
▲ 想要去的人需要和能夠負得起的人有交集才行。比如說，需要每個人的費用要降低到美國房價的中間值（Median）。自然這也是個估算，說成平均值倒也無妨。
怎麼才能降低成本
EM 提到了幾個方面：
▲ 火箭/飛船要能夠完全的重複利用；能夠在軌道上重新補充燃料；在火星上能夠生產燃料；選擇合適的燃料。
關於重複利用和在軌道上補充燃料，這些可以看原始視頻，或者文末提供的截圖。引用一段總結的話，就是：
- 不在軌道上補充燃料，需要一個三級火箭，大小和造價差不多要增加3-10倍。
- 分批次來運輸所需要的載荷可以增加研發成本，也可以發射頻繁。
- 軌道上補充燃料結合火箭的可重複利用，當要增加性能的時候，費用增加的要少得多。
- 可以更容易實現從火星返回地球。
- 可以充分利用火星上已經有的資源。
- 如果要攜帶返回的燃料的話，火箭的重量會變成現在的五倍。
- 燃料選擇甲烷+氧氣，火箭相對要小一些，造價也低，建造可重複利用的火箭更容易，可以在火星上生產等等。
MCT
下面是 EM 提供的整體的計劃，他在演講中強調這個跟其它的演示視頻不同的是，視頻中展示的，就是最終 SpaceX 要建造的火箭/飛船的樣子。
▲ 火箭剪影
▲ 火箭是這個形狀是因為下面的部分有隔熱層，進入火星大氣層的時候，下面的部分承受熱量。
▲ 當然一級火箭還是要重複利用，所以這一級火箭要飛回到發射點。
▲ 然後裝上給飛船補給用的燃料箱，再次發射。EM 提到一級火箭從分離到降落回來，需要大約 20 分鐘。（非常快有沒有，所以 EM 還提到一個將來可能的業務，就是在45分鐘之內從地球任意一個地方到達另一個地方，雖然不太會是一個很重要的業務。）
▲ 運送的燃料箱跟原來發射的飛船對接，輸送燃料。燃料箱也要再次返回地球。
▲ 從地球飛往火星，使用太陽能電池板。（ EM 家的 Telsa 和 Solar City 兩家公司就是為這些打基礎的吧？！）
▲ 到達火星之後，降落是使用燃料推進的，並不使用降落傘等。畢竟也是有了一級火箭回收的技術，都是相關的。
EM 也用一張圖作為總結：
▲ 整個設計中，火箭的重複利用，燃料的補充（包括地球運輸的和火星當地的燃料生產）盡顯無疑。
火箭的製造的材料也是飛船新穎，使用了碳纖維：
▲ 整個飛船主要是用碳纖維來做整體結構的。用碳纖維來做燃料罐並不容易，因為低溫的問題。EM 提到他們現在已經解決了一些這類問題了。
▲ 如果跟其它火箭比較一下的話，除了效率更高（有相應的圖片，參考文末提供的圖片鏈接），本身也是一個龐然大物。
等等，Musk 先生，你真的沒有忘記加上另一個更大的火箭 Untitled Space Craft 了么？你太大了，還是讓你躺著吧。
▲ 關於發動機，EM 也介紹了很多。這裡只提一下發動機 cluster 的結構，其實只有中間的部分是可以 gimbal 控制方向的，外圍的發動機是固定的。
▲ 飛船本身的設計也是非常龐大，活動空間飛船充裕，而且還帶有一個巨大的窗戶。
EM 一開始提到的在火星生產燃料的問題，也是可以解決的：
▲ 火星上有充足的水和二氧化碳，只要有電，燃料的生產和飲用水並不成問題。
▲ 如果每個人帶一頓的東西去火星的話，平均下來每個人才 14 萬美元不是么？
關於 SpaceX
EM 提到了資金的問題：
最重要的資金來源是……偷內褲……【污污污】
當 EM 回顧 SpaceX 的歷史的時候，感覺到了 SpaceX 其實是一個迭代非常快的公司：
從 2002 年創辦以來，經過快速的迭代開發，去火星的其中的關鍵技術——火箭的回收利用——已經部分實現了。
而展望未來，SpaceX 還有會創造更加輝煌的成就：
經過一步一步的研發，最終在 2022 年就可能去火星了。
在更遙遠的未來，只要能夠補給燃料，去更加遙遠的地方也是可能的：
那麼，或許還在等待載入完圖片的你，哪一顆才是你的星球？
章節附註
- 本文所用圖片，除了 Kerbal Space Program 的 Untitled Space Craft 之外，其它的都來自 Elon Musk 的演講，包括題圖。
- 演講的部分截圖可以從這裡獲得：Elon Musk 演講的部分截圖
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