中国载人登月都还未实现,马斯克却已经对六年内登上火星有信心了
最近,航天界非常热闹,先是日本宇宙航空研究开发机构在六年前发射的隼鸟2号小行星探测器,成功的将小行星样品带回了地球,而我们的嫦娥五号探月工程也进入了最后的采样返回阶段。
隼鸟2号
而在12月9日,SpaceX星舰SN8原型机在试飞降落阶段,由于降落速度过快,导致着陆时爆炸。
而就在最近的一次采访中SpaceX 首席执行官埃隆 · 马斯克(Elon Musk)在谈到自己对人类很快抵达火星非常有信心。他说,可以在未来六年内登上火星。
多年来,马斯克的SpaceX公司正在努力实现将人类送上火星并在火星上殖民的目标。与此同时,SpaceX公司也在开发卫星网络(星链计划),为世界提供互联网服务。马斯克说,他计划在火星上也这样做,并在其他星球上实现互联网覆盖,但这个设想我想一两百年内不大可能实现了。
在半个多世纪以前,你说“让一个人登月是一场艰巨的斗争”。那确实不错,那么如今要让人类登上火星,那么这将是许多国家在短时间内不可想象的事情。美国以前已经去过月球了,他们早就拥有了能够将人类送上月球的火箭助推器。而对于2024年美国重返月球的计划,这主要是关系到预算和重构整套登月系统,相信这对于目前的美国而言并不是难事。
火星环境和月球非常不同
火星和月球是非常不同的环境。火星是一个比月球资源更多的世界,但在许多方面,它比月球更致命。我们的地球与火星最近距离约为5500万公里,最远的距离则超过4亿公里。而两者之间的近距离接触大约每15年出现一次。最近一次是在2018年,两者之间的距离达到5760万公里。
而月球只不过与我们相距30万公里。到达月球大约需要3天,返回需要3天。而人类的火星探测器也都是在200-300天的时间内才能抵达火星。而且就算是200多天的旅程,对宇航员的身体素质要求也是非常高的,而且在途中可能就会发生许多的意外。
火星的环境其实比较地球化的,但是火星的大气全部都是二氧化碳,几乎占了95%,氧含量却不到0.2%,不穿任何防护服的话,对于普通生命而言都难以生存,何况是人类。而且火星的平均表面温度低达-70摄氏度,最高温度为20摄氏度,昼夜温差可达近90摄氏度,这还没有考虑各种辐射的影响。保持太空旅行者的生命健康是一个大问题。辐射也是一个很大的问题,如果能解决这些问题,尽管距离遥远,环境恶劣,但目前看在火星上生存可能并不是难事。
解决了这些问题无疑需要庞大的资金流,早在很久之前有人就说,人类征服火星的任务至少要耗资1万亿美元。那么究竟需要多少钱呢?
登陆火星的费用
根据最新的估计其实只需要1000亿-1500亿美元。如果Spacex能够成功设计它的“星舰”,那么成本还会下降的更多。
对于中国而言,我们的主要资金投入目标是尽快的实现载人登月,为中国的载人航天登陆积累经验,这将是一个巨大的挑战,因为我们还没有建立起足以将人带到那里的强大助推器。
当然也包括美国在内,任何一个国家要想载人登陆火星都是非常困难的,那么马斯克为什么有信心可以在未来6年内送人上火星呢?
马斯克的火星计划
随着星舰SN8的测试启动,这是SpaceX火星飞船星舰的原型机首次飞行,对马斯克和SpaceX来说都意义重大。但可惜最后阶段却失败爆炸了。而马斯克的推文却认为他们已经获得了全部的试验数据,指出此次实试飞其实已经相当成功了。而在未来,他们将加快SN9的研制。
我们知道地球-火星轨道每隔26个月才会有一次最佳发射窗口,马斯克称,SpaceX的星际飞船设计目标是平均每天执行三次从地球到近地轨道的航班,一年就可以跑1000次左右,而每次运力超过100吨,所以只需10艘飞船,一年就能将100万吨的重量送入地球轨道。
星舰SN8失败爆炸
而星舰SN8这种重型运载火箭,是设计成一艘每次能搭载100人的飞船,同时能携带大量物资飞往太空。 美国早在十几年前就发射了许多的火星探测器,而且也成功着陆了探测车。对于轨道控制,路线优化,还有着陆都积累了丰富的经验。如果再配合星舰SN8这种重型运载火箭,配上足够的食物以及物资,那么在未来人类登陆火星其实并不是难事。
其实在2005年,SpaceX只有160名员工。
而猎鹰重型火箭的计划最早还是埃隆·马斯克在2008年火星学会宣布的,而实际上的首飞是直到2018年。虽然没有计划使其成为载人飞行器,但作为一个无人发射器,它的能力和成本效益都比目前世界各国的竞争对手都高。
而在2019年他们的新型猛禽发动机已经完成并投入量产。
其实无论从猎鹰9号还是猎鹰重型火箭,以及各种火箭的回收技术,SpaceX都显示出了他们技术的优越性,而且将成本控制的非常好。
谁能想到,10年前,SpaceX从未发射过任何东西,如今,他们已成为地球上最有能力和最便宜的火箭发射服务提供商。
而马斯克无疑也是一个天才的商人,从这几点至少看得出来马斯克并非在搞PPT,马斯克的信心也是来自于此,他是认真的。
目前大质量的着陆器从未在火星上进行过着陆测试,在火星上载人安全着陆目前看是非常困难的。降落在火星表面后要返回太空也是非常困难的,从未有人用无人飞船进行尝试过。而近50年来,将火星土壤样本返回地球一直是NASA优先任务清单中的重要内容。
但是对于一家私有公司来说,想这么快到达载人到火星还是一项无比艰巨的任务,没有NASA的技术支持与帮助,这个期限看来还要无限延长吧。
未来,我想马斯克应该能在火星上弄点动静,至于是多大的动静只能拭目以待了。但至少美国先得在2024年让全世界看到他们重返月球的能力吧。
最后
最后还要来谈一谈中国的载人登月工程,目前我们已经完成了大量的前期工作,探测器不但在月球上落下来,还取一些东西带回地球,我们还计划在2030年前后实现航天员登月。而且这个时间看来也许还有机会提前,而我们的火星探测器天问一号也正在旅途当中。
无论马斯克的火星计划究竟如何,人类想要摆脱地球引力,探索宇宙的历程是从来不会间断的。