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計劃于美國東部時間周一早上進行發(fā)射測試，首次嘗試將整個星際飛船系統(tǒng)點火升空。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)從美國東部時間周一上午8點（北京時間周一晚20點）開始有兩個半小時的發(fā)射時間窗口。如果當天的發(fā)射因故延期，接下來的幾天內(nèi)還會有其他發(fā)射機會。

超級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)動機。美國國家航空航天局（NASA）局長比爾·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)射有效載荷后會墜入海洋，但星際飛船系統(tǒng)的設(shè)計是在發(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太空。而且星際飛船是可重復(fù)使用的，預(yù)計運行成本也會遠遠低于SLS。

此次發(fā)射將是SpaceX公司首次嘗試發(fā)射整個星際飛船系統(tǒng)，其中既包括超級重型助推器，也包括頂部的星際飛船。考慮到整體系統(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：“這種測試衡量成功的標準是我們能從中學(xué)到多少東西。在SpaceX迅速推進星際飛船開發(fā)的過程中，這種測試將為未來成功提供更多信息并提高成功概率?！?/p>

馬斯克上個月在摩根士丹利主辦的一次會議上表示，第一次發(fā)射成功的概率為50%?！拔也皇钦f它會進入軌道，但我保證肯定會很精彩，”馬斯克說?！安粫菰餆o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。即便進行升級后，SLS火箭向月球運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：“假設(shè)能成功，那么星際飛船系統(tǒng)將極大增強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)射能力的嚴格限制，20年里都沒有什么實質(zhì)性變化?！?/p>

美國國家科學(xué)、工程和醫(yī)學(xué)院（NASEM）去年的一份報告表示，“星際飛船系統(tǒng)可以容納比傳統(tǒng)NASA行星級負載大得多、重得多的有效載荷，傳統(tǒng)NASA負載因為發(fā)射成本而盡可能減少有效載荷尺寸和質(zhì)量的需要會大大降低?！?/p>

“這真的就簡單多了。當你為天文學(xué)設(shè)計任何任務(wù)時，都會受到火箭可用質(zhì)量的限制，”哈佛和史密森天體物理中心高級天體物理學(xué)家馬丁·埃爾維斯(Martin Elvis)在接受采訪時說。例如，NASA的詹姆斯·韋伯太空望遠鏡必須設(shè)計成可折疊，這樣才能塞進阿麗亞娜5號火箭的鼻錐中進入太空。而且韋伯太空望遠鏡的總質(zhì)量不到14000磅（約合6.35噸），遠遠小于星際飛船系統(tǒng)的負載。

“你的整個開發(fā)過程，你的整個設(shè)計過程，都會變得很簡單，”埃爾維斯說。“這能節(jié)省大量成本?！?/p>

事實上，星際飛船的貨運空間很大，以至于航天工業(yè)可能需要一段時間才能適應(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)對于目前的大多數(shù)有效載荷來說都太大了。”“但如果發(fā)射價格足夠便宜，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，市場需要幾年時間來設(shè)計和制造針對星際飛船優(yōu)化過的有效載荷?！?/p>

星際飛船系統(tǒng)設(shè)計上的承諾和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”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)計迭代，還前往SpaceX位于德克薩斯州偏遠南部地區(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)成為探月項目的核心裝備。2021年，NASA授予SpaceX一份價值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載工具，這也是阿爾忒彌斯登月計劃的重要組成部分。

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的載人龍飛船進入軌道，他也計劃與人一起執(zhí)行星際飛船飛行任務(wù)。不過，目前還不清楚這兩人計劃何時搭乘星際飛船升空。

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號火箭批量發(fā)射的衛(wèi)星功能更強。但馬斯克表示，新衛(wèi)星要重得多，有1.25噸，需要更大動力的火箭。

但首先，SpaceX需要一次成功發(fā)射。

在早些時候進行的測試活動中，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，但在嘗試著陸時發(fā)生爆炸。所幸最終SpaceX在測試中實現(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)的計劃獲得了FAA初步批準。管理局要求SpaceX在獲得發(fā)射許可證之前采取行動保護周圍環(huán)境，減少發(fā)射活動對附近公共海灘和野生動物保護區(qū)的影響。

周一進行的發(fā)射測試要比之前規(guī)模大得多。星際飛船將被堆疊在搭載33部猛禽發(fā)動機的超級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會很快再次嘗試。“我們正在德克薩斯州南部建造多艘星際飛船，所以我認為我們今年有80%的機會進入軌道?！?/p>

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

星際飛船本身在完成任務(wù)并重新進入地球大氣層后，會翻轉(zhuǎn)到水平飛行姿態(tài)并墜向地面，在接近地面時恢復(fù)垂直姿態(tài)，重新點燃發(fā)動機，然后降落到著陸臺上。SpaceX表示，這項技術(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“進入太空的成本降低幾個數(shù)量級”，使人們能夠前往火星，并最終實現(xiàn)人類成為“多星球物種”的目標。

“我們不想成為那種很差勁的單一星球文明，”馬斯克說。