馬斯克的星際飛船最快將于今晚發(fā)射升空：有望改變太空探索現(xiàn)狀

4月17日消息，SpaceX計(jì)劃于美國(guó)東部時(shí)間周一早上進(jìn)行發(fā)射測(cè)試，首次嘗試將整個(gè)星際飛船系統(tǒng)點(diǎn)火升空。如果一切順利的話，這將為人類探索太空帶來全新方式。

上周五，美國(guó)聯(lián)邦航空管理局(FAA）已經(jīng)向SpaceX頒發(fā)了發(fā)射許可證。SpaceX表示，星際飛船系統(tǒng)從美國(guó)東部時(shí)間周一上午8點(diǎn)（北京時(shí)間周一晚20點(diǎn)）開始有兩個(gè)半小時(shí)的發(fā)射時(shí)間窗口。如果當(dāng)天的發(fā)射因故延期，接下來的幾天內(nèi)還會(huì)有其他發(fā)射機(jī)會(huì)。

超級(jí)重型助推器和頂部的星際飛船堆疊在一起近400英尺（約合121米），單單助推器就搭載了33部發(fā)動(dòng)機(jī)。美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）局長(zhǎng)比爾·尼爾森(Bill Nelson)總喜歡吹噓旗下的巨型登月火箭太空發(fā)射系統(tǒng)（SLS）。但星際飛船系統(tǒng)的推力幾乎是SLS火箭的兩倍；而且NASA的SLS火箭在發(fā)射有效載荷后會(huì)墜入海洋，但星際飛船系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是在發(fā)射后返回地面，然后再次使用。

如果說SLS代表了傳統(tǒng)的火箭設(shè)計(jì)方法，那么星際飛船系統(tǒng)則是現(xiàn)代太空飛行的象征。星際飛船設(shè)計(jì)上有在軌道上加注燃料的能力，這使得SpaceX可以將大量貨物和幾十人送入遙遠(yuǎn)太空。而且星際飛船是可重復(fù)使用的，預(yù)計(jì)運(yùn)行成本也會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于SLS。

此次發(fā)射將是SpaceX公司首次嘗試發(fā)射整個(gè)星際飛船系統(tǒng)，其中既包括超級(jí)重型助推器，也包括頂部的星際飛船?？紤]到整體系統(tǒng)的尺寸和復(fù)雜性，成功發(fā)射將是一次壯舉。SpaceX在一份聲明中說：“這種測(cè)試衡量成功的標(biāo)準(zhǔn)是我們能從中學(xué)到多少東西。在SpaceX迅速推進(jìn)星際飛船開發(fā)的過程中，這種測(cè)試將為未來成功提供更多信息并提高成功概率?！?/p>

馬斯克上個(gè)月在摩根士丹利主辦的一次會(huì)議上表示，第一次發(fā)射成功的概率為50%?！拔也皇钦f它會(huì)進(jìn)入軌道，但我保證肯定會(huì)很精彩，”馬斯克說?！安粫?huì)枯燥無味?！?/p>

如果這次能成功飛行，那么星際飛船系統(tǒng)不僅可以作為探索工具，也可以作為科學(xué)研究工具。由于這種巨型火箭能將大質(zhì)量物體送入軌道，天文學(xué)家和天體物理學(xué)家開始重新思考能用它來發(fā)射什么樣的望遠(yuǎn)鏡和儀器。

根據(jù)SpaceX在2020年發(fā)布的一份用戶指南，在完全可重復(fù)使用的前提下，星際飛船系統(tǒng)將能夠?qū)⒊^100噸貨物送到月球，能送到近地軌道的貨物會(huì)更多。

根據(jù)NASA的數(shù)據(jù)，目前SLS火箭能將27噸有效載荷送上月球。即便進(jìn)行升級(jí)后，SLS火箭向月球運(yùn)送有效載荷的能力也只能加到38噸。

三位天文學(xué)家和物理學(xué)家在《今日物理學(xué)》(Physics Today)上發(fā)表的一篇文章預(yù)測(cè)：“假設(shè)能成功，那么星際飛船系統(tǒng)將極大增強(qiáng)我們的太空探索能力，從本質(zhì)上改變天體物理學(xué)任務(wù)的架構(gòu)?！薄啊仗祗w物理學(xué)任務(wù)一直受到發(fā)射能力的嚴(yán)格限制，20年里都沒有什么實(shí)質(zhì)性變化?！?/p>

美國(guó)國(guó)家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院（NASEM）去年的一份報(bào)告表示，“星際飛船系統(tǒng)可以容納比傳統(tǒng)NASA行星級(jí)負(fù)載大得多、重得多的有效載荷，傳統(tǒng)NASA負(fù)載因?yàn)榘l(fā)射成本而盡可能減少有效載荷尺寸和質(zhì)量的需要會(huì)大大降低。”

“這真的就簡(jiǎn)單多了。當(dāng)你為天文學(xué)設(shè)計(jì)任何任務(wù)時(shí)，都會(huì)受到火箭可用質(zhì)量的限制，”哈佛和史密森天體物理中心高級(jí)天體物理學(xué)家馬丁·埃爾維斯(Martin Elvis)在接受采訪時(shí)說。例如，NASA的詹姆斯·韋伯太空望遠(yuǎn)鏡必須設(shè)計(jì)成可折疊，這樣才能塞進(jìn)阿麗亞娜5號(hào)火箭的鼻錐中進(jìn)入太空。而且韋伯太空望遠(yuǎn)鏡的總質(zhì)量不到14000磅（約合6.35噸），遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于星際飛船系統(tǒng)的負(fù)載。

“你的整個(gè)開發(fā)過程，你的整個(gè)設(shè)計(jì)過程，都會(huì)變得很簡(jiǎn)單，”埃爾維斯說?！斑@能節(jié)省大量成本?！?/p>

事實(shí)上，星際飛船的貨運(yùn)空間很大，以至于航天工業(yè)可能需要一段時(shí)間才能適應(yīng)。

咨詢公司Bryce Space and Technology首席執(zhí)行官卡里薩·克里斯滕森（Carissa Christensen）說：“星際飛船系統(tǒng)對(duì)于目前的大多數(shù)有效載荷來說都太大了?！薄暗绻l(fā)射價(jià)格足夠便宜，這可能就無關(guān)緊要了。短期內(nèi)星際飛船可以直接替代性能較差的火箭。而真正的影響將是如何利用巨大容量的新理念，市場(chǎng)需要幾年時(shí)間來設(shè)計(jì)和制造針對(duì)星際飛船優(yōu)化過的有效載荷?！?/p>

星際飛船系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的承諾和SpaceX首席執(zhí)行官埃隆·馬斯克（Elon Musk）有關(guān)“星際飛船系統(tǒng)可以讓人類殖民火星成為現(xiàn)實(shí)”的斷言吸引到大批擁躉。多年來，他們一直在聽馬斯克發(fā)表各種關(guān)于巨型火箭的演講，癡迷跟蹤星際飛船的設(shè)計(jì)迭代，還前往SpaceX位于德克薩斯州偏遠(yuǎn)南部地區(qū)的星艦基地參觀。

星際飛船系統(tǒng)也贏得了NASA的支持，其已經(jīng)成為探月項(xiàng)目的核心裝備。2021年，NASA授予SpaceX一份價(jià)值29億美元的合同，讓其開發(fā)能讓宇航員在月球表面順利著陸的運(yùn)載工具，這也是阿爾忒彌斯登月計(jì)劃的重要組成部分。

還有客戶已經(jīng)預(yù)訂星際飛船的飛行。日本億萬富翁前澤友作已經(jīng)和其他幾位普通人預(yù)定了一次繞月旅行。另一位億萬富翁賈里德·艾薩克曼(Jared Isaacman)曾在2021年搭乘SpaceX的載人龍飛船進(jìn)入軌道，他也計(jì)劃與人一起執(zhí)行星際飛船飛行任務(wù)。不過，目前還不清楚這兩人計(jì)劃何時(shí)搭乘星際飛船升空。

近期來看，SpaceX需要用定期發(fā)射升空的星際飛船將新一代“星鏈”互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星送入軌道。這些新衛(wèi)星比目前由獵鷹9號(hào)火箭批量發(fā)射的衛(wèi)星功能更強(qiáng)。但馬斯克表示，新衛(wèi)星要重得多，有1.25噸，需要更大動(dòng)力的火箭。

但首先，SpaceX需要一次成功發(fā)射。

在早些時(shí)候進(jìn)行的測(cè)試活動(dòng)中，SpaceX不少星際飛船原型都爆炸了。也有飛船原型升到距地10公里的高空，但在嘗試著陸時(shí)發(fā)生爆炸。所幸最終SpaceX在測(cè)試中實(shí)現(xiàn)了星際飛船發(fā)射后的成功著陸。

去年，SpaceX首次發(fā)射星際飛船系統(tǒng)的計(jì)劃獲得了FAA初步批準(zhǔn)。管理局要求SpaceX在獲得發(fā)射許可證之前采取行動(dòng)保護(hù)周圍環(huán)境，減少發(fā)射活動(dòng)對(duì)附近公共海灘和野生動(dòng)物保護(hù)區(qū)的影響。

周一進(jìn)行的發(fā)射測(cè)試要比之前規(guī)模大得多。星際飛船將被堆疊在搭載33部猛禽發(fā)動(dòng)機(jī)的超級(jí)重型助推器之上升空，在全球大部分地區(qū)高速飛行，隨后穿過大氣層墜入夏威夷海岸附近的海洋中。

馬斯克表示，如果這次發(fā)射失敗，SpaceX會(huì)很快再次嘗試?！拔覀冋诘驴怂_斯州南部建造多艘星際飛船，所以我認(rèn)為我們今年有80%的機(jī)會(huì)進(jìn)入軌道。”

在這次測(cè)試中，SpaceX不會(huì)嘗試讓星際飛船或超級(jí)重型助推器著陸。最終SpaceX希望助推器能返回發(fā)射塔，被機(jī)械臂牢牢抓住。

星際飛船本身在完成任務(wù)并重新進(jìn)入地球大氣層后，會(huì)翻轉(zhuǎn)到水平飛行姿態(tài)并墜向地面，在接近地面時(shí)恢復(fù)垂直姿態(tài)，重新點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)，然后降落到著陸臺(tái)上。SpaceX表示，這項(xiàng)技術(shù)能讓星際飛船系統(tǒng)“在太陽系中沒有跑道的目的地執(zhí)行任務(wù)”。

馬斯克說，一旦投入使用，星際飛船可以將“進(jìn)入太空的成本降低幾個(gè)數(shù)量級(jí)”，使人們能夠前往火星，并最終實(shí)現(xiàn)人類成為“多星球物種”的目標(biāo)。

“我們不想成為那種很差勁的單一星球文明，”馬斯克說。