殖民火星補完計劃2.0,來自馬斯克

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昨晚馬斯克(musk)發表了新的火星計劃,給我們帶來了新的火箭和全新的空間燃料加註技術,以及惠及全地球的One more thing .

為了說明白整個火星計劃,我們先看看馬斯克給出地球--火星的運輸流程。

1. 從地球上發射帶有飛船的巨型火箭,BFR(Big Fucking rocket)

2. 到地球同步軌道後,分離火箭和火星飛船。火箭返回地球,供再次加註燃料重複發射利用。

3. 火星飛船在軌道保持停留。

4. 從地球上發射另一艘火箭貨船,這艘火箭貨船是燃料加註船。同樣貨船的火箭返回地球,供重複利用。

5. 貨船飛到同步軌道和火星飛船對接並加註燃料。你可以想像成空中加油機為戰機加油。燃料貨船返回地球供重複利用。

6. 加註燃料的火星飛船加速並脫離地球同步軌道,進入火星軌道。

7. 火星飛船垂直降落在火星表面。準備人員和貨物的卸載。

8. 火星飛船從火星上就地取材合成CH4、O2,火星飛船加註火星表面提取的燃料。

9. 火星飛船返回地球。

按馬斯克的計劃,這裡需要送100w人到火星,按這個計劃,必須充分降低每人的運輸成本,這裡有幾個非常聰明的點要說下:

A. 貨運飛船給停留在地球軌道上的火星飛船加註燃料,當然這個「創新」,早在2016年馬斯克的計劃中已經談到,而不同的地方在於,以前是側面對側面進行對接加註燃料,而昨天公布的計劃中談到是尾部對尾部對接加註燃料。

B. 從地球軌道到火星上空的主要能源一部分來自於太陽能,碩大的太陽能帆板能為飛船在真空中帶來足夠的推力,雖然越靠近火星,太陽能產生的推力下降,這時可以靠增加化學燃料利用,以維持速度。

C. 火星飛船從火星返回時,能夠就地取材,也就是在火星表面設計安裝能分離CH4、O2的設備,並進行提取和加註。而這樣就要解決燃料存儲罐受壓、受衝擊的問題,火星上氣壓時地球的三分之一。

D. 降落時採用的格柵板,可以精確控制,提高降落時燃料利用效率。

E. 重新優化設計的DELTA Wing,也就是飛船的翼。看上去比舊款更為寬闊。

F. 還是採用多發動機並聯,減少並聯發動機數量。而單發動機效率也有所提高。

G. 火星軌道的選擇以及飛船到火星的路徑優化。

以上所有這些都是提高燃料的利用率,保證運輸的更快,運輸的人員更多。馬斯克給出了一個每公斤推力成本,BFR是最低的,只有$2700/KG。最多有效荷載200噸

One more thing,(One More Thing 已經被用爛,喬布斯哭暈在廁所),以上的計劃光有想像力還不夠,還需要大量資金的投入,如何獲取資金支持呢, 馬斯克推出了一個地球飛船計劃,也就是乘坐BFR,到地球上任意地點都不會超過1小時,到地球上大城市基本上在30分鐘左右。雖然很多文章讚揚馬斯克的商業頭腦,但我覺得他還是利用的技術,如果沒有可回收火箭技術的成功,全球一小時到達肯定做不到。

感謝馬斯克的計劃,總算是有生之年可以看到人類殖民火星。希望中國的科技團隊也能做出差不多的技術來,讓中國人也能有一張船票,Mars,We coming!


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