乘火箭环游地球会成为现实吗?

来源: 把科学带回家

发布日期: 2019-02-21

本文探讨了埃隆·马斯克的SpaceX公司推出的BFR火箭及其在民航和太空探索中的应用前景,分析了其技术优势和成本效益,展望了未来太空旅行的可能性。

乘火箭环游地球会成为现实吗?你身体里隐藏了哪些秘密超能力?超级火山何时会爆发?如何养只机器宠物狗?最新上市的《万物》2期杂志,将为你揭开谜底!在此之前,不妨随我们冲出大气层,来一场非非非非非常快速的环球之旅!相信各位小伙伴还记得,凡尔纳笔下的福克先生当初搭乘火车和轮船,历经八十天的波折才环游了地球。如今我们想要环球旅行的话,不必再像小说里那样大费周章。从上海到地球另一面的纽约仅仅是一张机票的事情。

现代交通科技让环球旅行得以在数十小时内实现,相当便捷。但是!显然有人觉得十多个小时的旅程还是太慢了!这就是人称“硅谷钢铁侠”的埃隆·马斯克,他雄心壮志的想把从这个时间缩短到30分钟左右!马斯克近乎传奇的履历自然不必多讲——硅谷天才、年轻的亿万富翁,最近忙着在上海建厂造汽车,更是为了移民火星的终极梦想,“不务正业”造火箭玩。去年这个时候,空前想必也是绝后的,这位仁兄把一辆跑车射进了太空。

为自己的汽车和火箭业务打了一个宇宙级别的广告……DON`T PANIC!移民火星的梦想是要有的,但在这之前饭也得正常吃。于是极具商业头脑的马斯克和他的手下的一票理工宅工程师们,打起了民用航空的主意。早在2017年,马斯克的团队就公布了将火箭用于民航事业的计划:是不是很激动!别说纽约到上海仅仅需要39分钟!理论上甚至能在一小时内抵达全球任何一个地方!

视频中这个超级厉害的交通工具,就是自美国探月计划结束以来,这个星球上即将出现的最大型火箭——BFR,大型猎鹰火箭!BFR是个神马玩意儿?BFR,大型猎鹰火箭,是SpaceX公司推出的猎鹰系列运载火箭的最新成员,本着“大就是好,多就是强”的原则,这家公司的火箭跟打了激素一样翻着番的扩容。

猎鹰家族系列火箭从最开始高度仅20m,近地轨道运载能力670千克的第一代火箭,一路飙升到106m高,近地运载能力150吨的庞然大物!甚至在2016年公布的早期设计中,这个大家伙的运载能力被估计有近300吨!运载能力300吨是个什么概念?让我们来横向对比一下现役的火箭运载能力——各国火箭体积和运力对比。

现役火箭运力最强的,是SpaceX自家在去年发射的重型猎鹰火箭,其载荷能力为63吨;美国现役主流火箭宇宙神5号系列,近地轨道运载力在20吨左右;NASA目前最强火箭德尔塔4型,不到29吨;我国最新研制成功的最大运载火箭长征5号,也是25吨左右;甚至,人类文明目前建造过最强火箭——土星五号(登月计划运载火箭)——运载能力也只有135吨!BFR足足将这个数字提高了近3倍!

此后,火箭的设计方案经过了几次修改。在2018年公布的最新数据上,BFR的设计的运载能力被回调到了100吨,但跟现役火箭比起来仍然是飞跃式的进步了。毕竟民用航空只是附加属性,BFR的终极目的可是要把人类送上火星的,不多装点行李怎么行?登陆火星概念图这么强大的火箭用于民航,机票价格怕不是也得起飞吧?!还真不一定,这恰恰就是BFR的另一个优势——发射成本便宜。

事实上,亚轨道飞行旅行并非SpaceX原创,早在1986年,美国就曾公布了一个能在2小时内从美国华盛顿特区到达日本东京的飞行计划。但由于发射成本过高,这个计划被搁置了。SpaceX的方案和此前各种设想的区别在于解决问题的方式不同。他们不再执着于寻找将飞行器送进轨道的新方法,将更多精力放在对火箭的重复利用上。当科幻照进现实相信不少人对于去年重型猎鹰火箭的回收场面仍然记忆犹新。

借助于模块化的设计思路,猎鹰系列火箭将太空舱送入预定轨道后,其一级推升火箭可返回降落至预定地点,从而实现回收再利用。通过这种技术,SpaceX成功将火箭发射的成本大幅缩减。各国火箭单位载荷成本对比拿已经投入商用的重型猎鹰火箭为例:其单次发射报价为9000万美元,相比之下,NASA使用的德尔塔4型火箭,每次发射报价高达3.36亿美元!

从单位质量载荷成本看,重型猎鹰的发射成本仅仅为1141美元/千克,几乎是德尔塔4型火箭11660美元/千克的十分之一!而理论上,未来投入使用的BFR,单位成本会比重型猎鹰更加低廉。说不准,在非热门时段,还能买到打折机票?那么,我们究竟什么时候可以乘上这么强大、快速、又实惠的火箭出行呢?由于BFR的目标过于远大,设计也几易其稿,一波三折。

所以来自外界的质疑声从未消停过,甚至一度被业内人士称为“用PPT造的火箭”。但是马斯克显然不是说说而已,最新消息显示,这个大家伙可能很快就要与我们见面了。最近,马斯克在个人社交媒体上公布了BFR的新进展,从照片可以看出,BFR的运载部分已经组装完成,即将进行新一轮的测试工作。这个运载舱的正式命名为星舰(Starship),不仅名字,整个造型都是活生生从科幻小说里走出来的:看起来很炫酷是吧!

别急,上面这是是概念稿,真正的Starship长这样:以及这样:怕不是全世界最寒酸的火箭组装方式了Emmmmm……现在看来外界质疑是完全可以理解的。不管怎么说,虽然表面没有想象的那么光溜,也算大致达到预期了吧。只要能顺利起飞,颜值什么的都不是问题。不过等等,我似乎在哪里见过这个大家伙……小马同志是丁丁粉实锤了!

另一个好消息是,在2018年举行的媒体发布会上,SpaceX公司宣布BFR即将迎来首批乘客——日本亿万富翁前泽友作及其邀请的艺术家们。他们将乘坐BFR往返月球,这次纯粹的月球观光之旅必将成为火箭旅行的一个里程碑式事件。据说前泽友作提供了一笔“极其可观”的费用,用来支持BFR的研发,之后的事情大家都看到了:甲方爸爸真的是可以为所欲为的……当然,作为普通人,我们暂时不需要有探月登火的雄心壮志。

仅仅能在亚轨道上看上一场“太空歌剧”也绝对值回票价了。真正的“太空歌剧”事实上,不止马斯克和他的SpaceX公司,贝佐斯的蓝色起源公司,英国维珍银河公司等前沿科技公司都在进行类似的尝试,太空旅行的商业化进程已经在飞速发展。在商业力量的推动下,这些科幻一般的事物或许真的能在不远的未来成为现实。不久以后,用不到80分钟的时间做一次环球之旅,绝不再是科幻小说中才会出现的场景。

不管是快速的环球旅行,还是绕月观光,甚至登陆火星,都会一点点成为现实,耐心等待吧!地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。毕竟,我们的征途是星辰大海!

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