驚天一躍！馬斯克宇宙飛船首次起飛 火星移民夢想更近一步

　　北京時間5日早晨8點(diǎn)，承載著埃隆·馬斯克火星移民夢想的 Starship 飛船測試原型進(jìn)行了首次高度達(dá)到150米的懸停測試。這也是迄今為止，最重要的一次測試，地點(diǎn)在美國得克薩斯州的發(fā)射場。

　　在點(diǎn)火后，飛船原型 SN5上升到預(yù)定的150米高度，在保持高度的情況下，橫向移動到旁邊的降落區(qū)后緩慢降落，最終平穩(wěn)著陸，整個過程約為一分鐘。
　　這個測試讓所有人興奮不已。因?yàn)樵谶@之前，SpaceX 通知讓周邊的人都撤出，但其實(shí)直到飛船起飛前的一刻，人們也不知道它的準(zhǔn)確點(diǎn)火時間。
　　馬斯克不止一次說過，如果太空旅行能像現(xiàn)在坐飛機(jī)一樣普遍，那未來文明將變得有保障?，F(xiàn)在看來，他說這番的話的底氣越來越足，前兩天，SpaceX 剛完成了首次載人飛船的回收工作，為首次載人飛行劃下完美的句號；如今，面向未來星際旅行的宇宙飛船 Starship 也迎來了重大進(jìn)展。
　　Starship 的里程碑
　　早在7月21日，馬斯克就發(fā)推特放出預(yù)告，各個團(tuán)隊(duì)已經(jīng)在為 SN5的首飛做準(zhǔn)備，“將在本周晚些時候嘗試飛行”。也就是說，按照馬斯克的預(yù)期，SN5應(yīng)該在上周完成首飛。在預(yù)告放出后幾天里，SpaceX 位于 Boca Chica 的基地持續(xù)吸引來眾人的關(guān)注。

　　圖 | 飛行前的平靜

　　但隨后一場颶風(fēng)來襲，打亂了原有的節(jié)奏。不過有意思的是，單從測試角度來看，如果在極端天氣下進(jìn)行試飛，在最終效果上可能更能夠測試宇宙飛船的全天候飛行能力。
　　盡管如此，對于 SN5這樣的原型機(jī)來說，在大風(fēng)中進(jìn)行飛行測試還是有諸多弊端，可能會影響飛行的關(guān)鍵測試數(shù)據(jù)，所以最終還是在颶風(fēng)過后才進(jìn)行點(diǎn)火和飛行測試。

圖 | 宇航員在太空中拍下的颶風(fēng)圖片

　　SN5的高度相當(dāng)于一棟小型建筑，搭載單臺最新的猛禽火箭發(fā)動機(jī)，點(diǎn)火升空后，緩緩上升到差不多50層樓高的位置，懸停一陣后，依靠一臺發(fā)動機(jī)擺動調(diào)整方向以及發(fā)動機(jī)的推力變化，緩緩下降，精準(zhǔn)落下。

圖 | SN5起跳

　　自馬斯克從去年9月發(fā)布了 Starship 宇宙飛船以來，SpaceX 在相關(guān)的測試中就頻頻受阻，SpaceX 去年開始打造的數(shù)個全尺寸的 Starship 原型機(jī)不斷在測試場里被爆破。
　　此次起飛高度雖然僅有150米，對火箭、飛船來說，這個高度只能算是輕輕地“跳”了一下；但對 SpaceX 來說，總算是讓 Starship 在測試中成功離開地面，這邁出了巨大的一步。
　　按照 SpaceX 的思路，Starship 的研制節(jié)奏，就是在不斷的測試中，一點(diǎn)一點(diǎn)往前推進(jìn)。
　　從這個角度來說，Starship 的測試工作已經(jīng)正式從地面測試跨入了飛行的階段。
　　從現(xiàn)場圖片看，后續(xù)的不止一臺測試原型機(jī)已經(jīng)處于組裝當(dāng)中。原本 SN4在測試的時候，后續(xù)的 SN5、SN6就已經(jīng)在現(xiàn)場進(jìn)行組裝工作，準(zhǔn)備進(jìn)行后續(xù)的測試、飛行工作。事實(shí)上，按照 SpaceX 此前的安排，SN4本要進(jìn)行150米的飛行，但在一次點(diǎn)火測試中，SN4突然發(fā)生爆炸，隨后 SN5才被抬了上來。

圖 | SN4爆炸

　　而在 SN5完成使命后，后續(xù)的 SN6、SN7就要繼續(xù)出場，進(jìn)行進(jìn)一步的測試飛行。
　　與此同時，SpaceX 及其承包商正在建造一個巨大的新型飛行器裝配大樓 （VAB），未來 SapceX 將開始在飛船上裝上一級助推器。
　　馬斯克也曾透露，下一代原型機(jī) SN8組裝工作也正在順利進(jìn)行，特點(diǎn)是使用了一種新型的不銹鋼合金，更重要的是，SpaceX 已經(jīng)為其準(zhǔn)備了三臺猛禽發(fā)動機(jī)。也正是在 SN5成功“起跳”基礎(chǔ)上，后續(xù)的原型機(jī)將有望進(jìn)行高度達(dá)到20公里的亞軌道飛行測試，在那之后，進(jìn)一步的入軌發(fā)射任務(wù)將提上日程。
　　根據(jù)馬斯克的說法，在 Starship 最終成型前，SpaceX 可能要造出20臺原型機(jī)進(jìn)行測試，那么可以期待的是，Starship 未來的密集測試將會帶來一個“飛船滿天飛”的場景。
　　到那個時候，日常的飛行可能就不再是一個非常激動人心的大事，但也正如獵鷹9號火箭習(xí)慣了發(fā)射成功一樣，飛行的常態(tài)化更是意味著 Starship 飛船的成長。
　　爆炸、爆炸再爆炸
　　Starship 是 SpaceX 為未來星際飛行打造的新一代載人飛船，包括了底部的火箭助推器和上面的飛船，完全可重復(fù)使用的 Starship 除了能向地球軌道運(yùn)送衛(wèi)星，還能滿足向月球和火星運(yùn)送貨物甚至載人的需求。
　　今年4月 SpaceX 發(fā)布了首個 Starship 手冊，提出 Starhip 最大的載人能力是將100人從地球表面送到低地球軌道，最終再送到月球甚至是火星表面。

當(dāng)然了，理想很美好，現(xiàn)實(shí)很骨感。
　　SpaceX 總能給出極具科幻感的飛船效果圖，甚至包括月球登陸版的飛船圖片。這些效果圖每一次都能擊中無數(shù)人心中對宇宙飛船的美好幻想。
　　但事實(shí)上，這些出現(xiàn)在 SpaceX 工廠中的測試機(jī)，看起來更像是劣質(zhì)鋼板隨便堆疊而成，甚至讓人懷疑會不會漏風(fēng)。
　　且在真正飛起來之前，SpaceX 對一個又一個測試機(jī)進(jìn)行加壓測試時，每一次看起來都沒有好結(jié)果。再夸張點(diǎn)說，這些大大小小的原型機(jī)總能以各種姿勢在測試中爆炸。
　　2019年9月，一場關(guān)于星際旅行的發(fā)布會在 SpaceX 位于得州的總部召開，當(dāng)時最新的原型機(jī) MK1正式亮相，從那時開始，一系列密度更高的測試隨即展開。

發(fā)布至今的10個月里，Starship 相關(guān)測試已經(jīng)進(jìn)行多輪，測試原型機(jī)也在數(shù)次測試中不斷迭代：
　　MK1原型機(jī)：2018年12月開始建造，2019年11月壓力測試失敗。該測試失敗也導(dǎo)致同期正在打造的 MK2、MK4原型機(jī)直接退役；
　　SN1原型機(jī)：2019年10月開始建造，2月28日的壓力測試失??；
　　SN2原型機(jī)：2020年2月開始建造，在 SN1失敗后，SN2被改造用作部分部件測試，已于3月退役；
　　SN3原型機(jī)： 2020年3月開始建造，4月3日低溫試驗(yàn)失敗。
　　SN4原型機(jī)：2020年4月26日首次通過低溫測試，5月29日在爆炸中完全摧毀。
　　一大波飛船正在靠近
　　一直以來，SpaceX 都在位于得克薩斯州 Boca Chica 的工廠進(jìn)行相關(guān)的組裝和測試工作。
　　雖然 Starship 宇宙飛船承載無數(shù)人的星際飛行夢想，但這個露天的工廠像是一個巨大的加工作坊：零件散落一地，工作人員來來往往，時不時再進(jìn)行一個測試，再以爆炸告終。
　　開放的空間讓眾多 SpaceX 愛好者有了一睹 Starship 真容的機(jī)會，甚至猛禽發(fā)動機(jī)——這個地球上性能最頂尖的液氧甲烷發(fā)動機(jī)——也能在路上悠閑地“逛街”。

時間長了，甚至有關(guān)注航天的媒體網(wǎng)站已經(jīng)架設(shè)了長期的機(jī)位，在一些原型機(jī)組裝或測試的過程中，他們常常開啟動輒5、6個小時的視頻直播。這也就讓測試爆炸的畫面常常能被多個角度捕捉和傳播。
　　SpaceX 和這些外來的攝像機(jī)已經(jīng)達(dá)成了很好的默契，一邊靜靜地做組裝和測試工作，另一邊就靜靜地在一旁長期蹲守。
　　那些在 Youtube 上更新的一個個視頻，像為全世界的觀眾留下了一個窗口，當(dāng)你想看這個工廠最新近況時，總能在視頻網(wǎng)站上找到新鮮的畫面，里面甚至配上了盡可能詳細(xì)的講解。
　　最新的視頻顯示，在 SN5還未進(jìn)行飛行測試的時候，后面的飛船兄弟已經(jīng)就位，部分零部件已經(jīng)進(jìn)場，排隊(duì)準(zhǔn)備組裝工作。

圖 | SN8正在建設(shè)中　　

根據(jù)目前的計(jì)劃，這兩支在建的飛船被賦予的使命就不再只是進(jìn)行150米高度的“跳躍”，下一步就是進(jìn)行高度達(dá)到20公里的亞軌道飛行。為此，SpaceX 也已經(jīng)為其備好了飛行所需的三臺猛禽發(fā)動機(jī)。
　　這意味著，在一年前看起來還是天馬行空的想法的宇宙飛船，已經(jīng)接近航天發(fā)射的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)：入軌發(fā)射。
　　從前期不斷爆炸，甚至有人開始質(zhì)疑 Starship 在設(shè)計(jì)上是否可行；到今天成功起飛邁出關(guān)鍵一步，SpaceX 在這個承載著馬斯克最終夢想的項(xiàng)目上，“在每次更新中進(jìn)行一點(diǎn)改進(jìn)”的思路還在繼續(xù)著。
　　就像早期獵鷹火箭前三次發(fā)射全部以爆炸告終，在那之后，SpaceX 就越走越順，如今獵鷹9號成為這個時代火箭市場上最成功的產(chǎn)品。Starship 在趟過了前期的坑后能不能加速前進(jìn)？現(xiàn)在下這樣的結(jié)論肯定還是過于樂觀，但鼓舞人的地方在于，它總能給人希望。
　　就像 NASA 局長布里登斯坦所言，“SpaceX 非常善于飛行、測試、經(jīng)歷失敗以及修復(fù)問題。”這讓 NASA 并不能忽視 Starship 的潛力。
　　馬斯克的終極野心：量產(chǎn)飛船
　　在 Starlink 計(jì)劃和載人發(fā)射任務(wù)飛速進(jìn)行的同時，Starship 的建設(shè)也在悄然加速當(dāng)中。
　　事實(shí)上，從2019年4月到11月，SpaceX 在的工程師和技術(shù)人員花了8個月時間，才建造出第一艘原型機(jī) MK1。但在那之后，SpaceX 用了一個月時間組裝出了新一代原型機(jī) SN1，而在僅僅兩周之后，另一臺 SN2就已經(jīng)出現(xiàn)在場地內(nèi)。
　　后來馬斯克在回憶起這件事時表示，“MK1的問題在于我沒有集中注意力，因?yàn)槲疫€在處理特斯拉的很多事情。”在將注意力移回到 SpaceX 之后，馬斯克認(rèn)為，進(jìn)展不順的關(guān)鍵在于他們還沒有建立一條宇宙飛船的生產(chǎn)線。
　　今年2月下旬一個周末的凌晨，馬斯克突然在得州工廠召開全員會議，宣布將要加速推進(jìn) Starship 的制造工作。會后不到48小時，SpaceX 位于得州的工廠完成了252人的招聘工作，建設(shè)工作陡然加速。
　　馬斯克說，如果你只是想造出一件東西，那可以由工程團(tuán)隊(duì)來完成。但如果數(shù)量更多的時候，就必須造出制造機(jī)器的機(jī)器。這也就是他所說的飛船產(chǎn)線。

圖 | SN5發(fā)射前　　

事實(shí)上，特斯拉的量產(chǎn)經(jīng)歷讓馬斯克獲得了不少擴(kuò)大產(chǎn)線的經(jīng)驗(yàn)，他將特斯拉產(chǎn)能爬坡時的經(jīng)驗(yàn)也放到 Starship 生產(chǎn)線的建設(shè)當(dāng)中。通過挑戰(zhàn)工作安排，SpaceX 的得州工廠開始了7x24小時滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。
　　要讓這樣一個超大型飛行器脫離地球引力、進(jìn)入軌道、在火星著陸，然后返回地球，馬斯克當(dāng)然知道這不是一蹴而就的事情。在很長時間里，馬斯克都相信，實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的唯一現(xiàn)實(shí)方法是通過反復(fù)試驗(yàn)，不斷接近正確的設(shè)計(jì)。
　　“提升產(chǎn)量會解決許多問題，”馬斯克說，“如果生產(chǎn)率高，產(chǎn)品迭代率就高。幾乎所有的技術(shù)進(jìn)展都取決于迭代次數(shù)，以及每次迭代之間所取得的進(jìn)展。只有生產(chǎn)能力足夠強(qiáng)，SpaceX 才能完成更多的迭代，同時在迭代中不斷進(jìn)步?！?br/>　　他表示，目前 SpaceX 正試圖打造一支龐大的艦隊(duì)，讓火星適合居住，使生命遍布多個行星。要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，SpaceX 大概需要造出1000艘飛船，每艘飛船的有效載荷甚至比土星五號更大，更重要的是可以重復(fù)使用。
　　SpaceX 的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)每周建造一到兩艘星際飛船，并將建造成本削減至500萬美元。