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| 什么是埃隆·馬斯克（Elon Musk）的星艦？ |
| 發(fā)布時(shí)間：
2021/2/4 |
埃隆·馬斯克（Elon Musk）計(jì)劃很快推出該車的原型，這可能會(huì)改變太空旅行的規(guī)則。眾所周知，星際飛船將是一種完全可重復(fù)使用的運(yùn)輸系統(tǒng)，能夠?qū)⒍噙_(dá)100人運(yùn)送到紅色星球。
伊隆·馬斯克（Elon Musk）的私人航天公司SpaceX的創(chuàng)始精神是使生活變得多行星化。這在一定程度上是由諸如小行星碰撞之類的生存威脅所造成的，其足以消滅人類。
 安置其他星球?qū)岩恍╇u蛋放到其他籃子中，如果其中一個(gè)要經(jīng)歷大災(zāi)難，這將拯救人類文明。
他說，2016年，這位企業(yè)家在墨西哥的一次國(guó)際會(huì)議上概述了他的理論依據(jù)：“歷史將沿著兩個(gè)方向分叉。一條路是我們永遠(yuǎn)留在地球上，然后最終會(huì)滅絕?！?br />
“替代方案是成為太空文明和多行星物種，我希望你同意這是正確的道路?！?br />
馬斯克經(jīng)常談到他在火星上建造城市的夢(mèng)想。他認(rèn)為，定居點(diǎn)需要大量人員才能自給自足。
什么是SpaceX Crew Dragon？
要實(shí)現(xiàn)這一夢(mèng)想，需要一種能夠勝任這項(xiàng)任務(wù)的車輛。星際飛船是火箭和飛船的結(jié)合體，一次可以運(yùn)送100多人到紅色星球。
該系統(tǒng)設(shè)計(jì)為可完全重用，這意味著主要硬件元素不會(huì)像其他一些發(fā)射系統(tǒng)那樣在海中丟棄或燃燒，而是從太空中回收。然后可以對(duì)其進(jìn)行翻新和再次飛行，從而降低了整個(gè)企業(yè)的成本。
該系統(tǒng)的火箭部分稱為超重型，而航天器部分稱為星艦。
組合后的系統(tǒng)將高達(dá)120m（394英尺）高，也稱為“星艦”。
讓我們先乘坐飛船。這種不銹鋼車具有鼻錐和著陸鰭，類似于科幻黃金時(shí)代的火箭飛船。
這種長(zhǎng)50 m（160 ft）的飛船也稱為上層平臺(tái)，在前部附近有一個(gè)巨大的有效載荷艙，可以將大型貨物或人員拖到深空目的地。
推進(jìn)器中部是推進(jìn)劑坦克。這些將液態(tài)甲烷（CH4）和液態(tài)氧（O2）供至車輛后部的六個(gè)Raptor發(fā)動(dòng)機(jī)。
甲烷是燃料，氧氣起氧化劑的作用-一種使燃料燃燒的化學(xué)物質(zhì)。該組合被稱為甲氨蝶呤。
燃料的選擇對(duì)于火箭發(fā)動(dòng)機(jī)來說是不尋常的，但是甲烷會(huì)產(chǎn)生很大的推力?？紤]到馬斯克在火星上的設(shè)計(jì)，這也是一個(gè)謹(jǐn)慎的選擇。SpaceX創(chuàng)始人表示，可以使用稱為Sabatier反應(yīng)的化學(xué)方法，從火星的地下水和大氣中的二氧化碳（CO2）合成CH4。
SpaceX已經(jīng)花費(fèi)了十多年的時(shí)間來開發(fā)高效的Raptor引擎。燃燒是分階段進(jìn)行的，發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)可以減少浪費(fèi)的推進(jìn)劑。
使用火星資源為星際飛船加油，為返回地球的旅程提供一定程度的自給自足，使旅程更加可行且更具成本效益。
現(xiàn)在，讓我們轉(zhuǎn)向火箭。Super Heavy長(zhǎng)70m（230英尺），將填充3,400噸（680萬(wàn)磅）的低溫（冷凍）甲氧萘。
它將由約28個(gè)Raptor發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力（此規(guī)格已多次更改），可提供約1600萬(wàn)磅（72兆牛頓）的最大推力。它應(yīng)該能夠?qū)⒅辽?00噸的有效載荷（可能多達(dá)150噸）提升到低地球軌道。
這將使Super Heavy比1960年代和70年代用于阿波羅登月計(jì)劃的巨大土星V發(fā)射器更強(qiáng)大。
當(dāng)它從發(fā)射臺(tái)升起時(shí)，組合的星艦系統(tǒng)將開始向預(yù)定軌道傾斜。
當(dāng)高空在太空中分離時(shí)，超重型飛機(jī)會(huì)翻轉(zhuǎn)，同時(shí)又向地球墜落。
當(dāng)它下降時(shí)，Super Heavy將從助推器的側(cè)面部署稱為“格柵鰭”的鋼結(jié)構(gòu)，其形狀有點(diǎn)像馬鈴薯華夫餅。這些將有助于將火箭級(jí)引導(dǎo)回到其發(fā)射臺(tái)，以便再次飛行。
此前，SpaceX曾想點(diǎn)燃Super Heavy的Raptor發(fā)動(dòng)機(jī)，以將其引導(dǎo)至六個(gè)鋼腿的精確著陸點(diǎn)。SpaceX在其Falcon 9火箭的第一階段中做了類似的事情，在發(fā)射后將其安全著陸在著陸墊和無人機(jī)上。
但是馬斯克先生最近在推特上說，這種想法已經(jīng)改變。SpaceX現(xiàn)在計(jì)劃使用發(fā)射塔上的一只手臂來抓住下降的助推器。
這種結(jié)構(gòu)使工程師和機(jī)組人員在發(fā)射前坐在墊上時(shí)就可以接近航天器和火箭。但是，這種“捕獲機(jī)制”到底將如何工作還有待觀察。
同時(shí)，星際飛船的上層可以在分離后被插入“停放軌道”，從而使其可以重新填充推進(jìn)劑。
馬斯克在會(huì)議主題演講中解釋說：“如果你只飛[星際飛船]進(jìn)入軌道并且不進(jìn)行任何加油，那將是非常不錯(cuò)的-你將獲得150噸進(jìn)入低地球軌道，而沒有燃料可以流向其他地方?！?2017年演講
“如果您派出油輪并重新填滿軌道，則可以一直將油箱重新填滿，直到頂部，并獲得150噸[有效載荷]直到火星?！?br />
為了加油，該航天器將與另一艘已經(jīng)環(huán)繞地球的“飛船”對(duì)接或配對(duì)，該“飛船”僅充當(dāng)推進(jìn)劑倉(cāng)庫(kù)。
馬斯克在2017年說：“兩艘船實(shí)際上將在后部交配。它們將使用與升空時(shí)連接到助推器相同的配合接口?！?br />
“要轉(zhuǎn)移推進(jìn)劑，這非常簡(jiǎn)單：您可以使用控制推進(jìn)器向想要排空的方向加速?！?br />
星際飛船將用于什么用途？
對(duì)于往返火星的長(zhǎng)途旅行（單程最多可能需要9個(gè)月），馬斯克希望在上層前部附近的有效載荷區(qū)域內(nèi)安裝約40個(gè)客艙。
“如果您真的想擠人，您可以想象每間客艙有五到六個(gè)人。但是我認(rèn)為大多數(shù)情況下，我們希望每間客艙能看到兩到三人，因此，每趟飛往火星的航班名義上大約有100人，”說過。
有效載荷海灣還將容納公共區(qū)域，存儲(chǔ)空間，廚房和避難所，人們可以聚集起來以抵御太陽(yáng)風(fēng)暴，在太陽(yáng)暴風(fēng)雨中，太陽(yáng)將有害的帶電粒子帶入太空。
星際飛船還可能在美國(guó)國(guó)家航空航天局的阿耳emi彌斯計(jì)劃中發(fā)揮作用，該計(jì)劃旨在在月球上建立長(zhǎng)期的人類存在。2020年，美國(guó)太空總署（NASA）授予SpaceX 1.35億美元，用于推進(jìn)“星際飛船”的設(shè)計(jì)，以便將其用作載人登月器。
專為阿耳s彌斯（Artemis）航班量身定制的版本將沒有返回地球所需的隔熱罩或襟翼。取而代之的是，星際飛船人類著陸系統(tǒng)在從地球最初發(fā)射后將保留在太空中，用于在月球軌道和月球表面之間進(jìn)行多次旅行。
星際飛船的未載物或載貨版本具有有效載荷托架，該開口像鱷魚嘴一樣打開。這將使其可用于發(fā)射衛(wèi)星。SpaceX表示，巨大的有效載荷容量為新型機(jī)器人科學(xué)任務(wù)打開了可能性，其中包括比詹姆斯·韋伯天文臺(tái)更大的望遠(yuǎn)鏡，后者是哈勃即將到來的繼任者。
該系統(tǒng)甚至可以用于地球上不同目的地之間的高速旅行。英國(guó)必須向5G華為龍頭供應(yīng)商學(xué)習(xí)
馬斯克說，“星際飛船”最終可以將人們運(yùn)送到“更大的太陽(yáng)系”中的目的地，包括木星之類的天然氣巨頭。但這仍然是一個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)。
上層如何著陸？
為了將其他航天器帶回地球，工程師們依靠降落傘或設(shè)計(jì)了飛行器，使其能夠在跑道上降落。
但是星際飛船的上層階段采取了不同的方法。準(zhǔn)備降落時(shí)，船首先以60度角重新進(jìn)入大氣層，然后在水平位置“肚bel”到地面。
這種返回方式完全依靠大氣來減慢車輛的下降速度。缺點(diǎn)是，在這種配置下，Starship本質(zhì)上是不穩(wěn)定的。
因此，車輛使用四個(gè)鋼制的著陸襟翼，它們位于車輛的前后，以控制其下降。這就像跳傘運(yùn)動(dòng)員用胳膊和腿控制自由落體一樣。
“這與其他任何事情都完全不同……我們正在控制下墜落，”埃隆·馬斯克（Elon Musk）在2019年的飛船更新中說。
“您試圖制造阻力而不是升力-實(shí)際上與飛機(jī)相反?！?br />
當(dāng)飛船接近地面時(shí)，其速度應(yīng)足夠慢，以使發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒以將車輛翻轉(zhuǎn)至垂直位置。然后，它使用猛禽作為復(fù)古火箭，將車輛引導(dǎo)至安全著陸。
馬斯克說，這種一般方法可以用來使星艦安全降落在太陽(yáng)系的任何行星表面上（包括火星）。
什么時(shí)候飛？
在過去的幾年中，SpaceX在其位于德克薩斯州的Boca Chica設(shè)施中測(cè)試了Starship上層舞臺(tái)的各種原型。
該公司以39百萬(wàn)高的稱為“ Starhopper”的“測(cè)試文章”開始，該文章與水塔具有相似之處。自從將這架飛機(jī)飛行到地面150m以來，SpaceX一直在開發(fā)越來越復(fù)雜的Starship原型。
2020年12月，SpaceX推出了一篇名為SN8（8號(hào)飛船）的測(cè)試文章，這是第一篇帶有鼻錐和襟翼的文章。到達(dá)12.5公里的高度后，SN8的腹部突然轉(zhuǎn)回地球，為SpaceX提供了有關(guān)飛船從太空返回的最后部分的寶貴工程數(shù)據(jù)。
那幾乎是一本教科書上的飛行，但是車輛太快，太硬地接近著陸墊，導(dǎo)致其墜落并爆炸。SpaceX于2021年1月發(fā)射了其繼任者SN9，它飛行了10公里（6英里），但再次未能成功著陸。
埃隆·馬斯克（Elon Musk）于2020年10月表示，SpaceX的目標(biāo)是在2024年飛往火星的無人駕駛飛機(jī)上發(fā)射星際飛船。
一些觀察家指出，馬斯克的時(shí)間表有時(shí)是樂觀的。但是，無論他多么雄心勃勃，他也為最終實(shí)現(xiàn)自己的目標(biāo)而建立了聲譽(yù)。
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