在新計劃的發布會上，太空探索技術公司展出了完成的星艦第二階段全尺寸原型MK1。太空探索技術公司創始人埃隆·馬斯克(Elon Musk)在壹次演講中表示，太空探索技術公司計劃在今年進行MK1的無人飛行測試。此外，原型機MK2也在建造中，隨後是MK3和MK4...太空探索技術公司正在不遺余力地推動星際飛船計劃。
據太空探索技術公司官方網站介紹，“星艦”將被用於前往“地球軌道、月球、火星以及更遠的地方”。馬斯克壹再強調，他創造太空探索技術公司的目標主要是幫助人類移民火星。從星艦的設計參數來看，顯然是針對這個目標的。那麽，史上最強的運輸能力，史上最多的發動機，軌道加油，火箭重復使用，會不會...這些挑戰人類科技極限的黑科技會實現嗎？人類火星計劃會成為現實嗎？
叠代星艦從想象走向現實。
在太空探索技術公司的官方網站主頁上，並排展示了四個項目。前兩個項目是獵鷹9號和獵鷹重型，兩個現役運載火箭項目，第三個項目是龍飛船，這是太空探索技術公司的“運輸機”，已成功向國際空間站運送物資，明年將升級為載人飛船，向國際空間站運送宇航員。最後壹個項目屬於未來。它有壹個科幻的名字——“星艦”。
按照太空探索技術公司的概念，星艦的機艙可容納100人，其壹級“超重型”還擁有前所未有的超級推力。馬斯克在9月份發表評論稱，“星際飛船”系統將是人類在火星上建立壹座自我維持的城市的最快方式。
被稱為“瘋子”的馬斯克多次強調，他創造太空探索技術公司的目標主要是幫助人類移民火星:2016年，馬斯克公布了“星際運輸系統”(ITS)的設計概念，該系統將專門用於太陽系內行星之間的運輸。馬斯克當時表示，他的最終計劃是每26個月向火星運送1，000人，目標是在50-1，000年內在火星上建立壹座百萬人口的城市。
太空探索技術公司也在反復調整設計和系統的名稱。比如2017，ITS改名為BFR(大型獵鷹火箭)，設計指標也降低了。之後，該項目更名為BFR，並不斷更新設計，幾乎恢復到原來的水平。
2065438+2008年9月，太空探索技術公司公布了第壹位購買BFR繞月飛行“船票”的乘客——日本富翁前澤外川智子。他計劃在2023年去月球。
2018 165438+10月，太空探索技術公司宣布BFR計劃正式更名為“星艦”。在這個運輸系統中，第壹級/助推器稱為“超重型”火箭，上面級/飛船稱為“星艦”。兩者組成的系統也統稱為“星艦”。
“星艦”這麽快就進入了現實，太神奇了。太空探索技術公司很快生產並測試了幾個“星艦”原型，甚至包括全尺寸原型MK1。
時間回溯到2065438+2009年7月。太空探索技術公司在美國得克薩斯州南部的博卡奇卡試驗場對“星艦”原型機Starhopper進行了自由懸浮試驗，創造了飛行高度150米的新紀錄。
2019年9月底，太空探索技術公司在發布會上展出了Starship上面級的全尺寸樣機MK1。這艘50米高、直徑9米的巨型飛船配備了3臺猛禽發動機，飛得比星蟲還高。在發布會上，馬斯克表示，MK1將可能在1個月後進行20公裏高度的試飛。
另壹臺原型機MK2也在生產中，預計下線時間晚於MK1。MK3和MK4預計將在6個月內完成，並進行首次軌道飛行。MK5也在計劃中。
國家太空探索技術首席科學傳播專家龐之浩也表示，太空探索技術公司多次更改“星艦”項目的技術參數，顯示其技術遠未成熟，但卻大膽采用新的技術和方案，不怕失敗，並在實踐中不斷完善。這種做法值得學習。
歷史上第壹級火箭最多有37個發動機。
馬斯克在太空探索技術公司會議上介紹，星艦系統的上面級高50米，直徑9米，幹重200噸，未來有望優化到120噸。配備6臺猛禽發動機，近地軌道運載能力最終將達到150噸；返回地球的載荷重量為50噸，推進劑加註量為1200噸。星艦的船艙空間為1100立方米，可搭載100人。
壹級“超重型”火箭的指標更誇張。它直徑9米，高68米。它裝有37臺猛禽發動機，起飛推力約為7500噸，是阿波羅載人登月計劃使用的火箭土星五號的兩倍，也是人類歷史上推力最高的火箭。現在已經退役了。
第壹階段37臺發動機也是創紀錄的。目前，太空探索技術公司的獵鷹重型(Falcon Heavy)是世界上推力最大的運載火箭，發射時27個梅林發動機並行工作。
當時“獵鷹重型”發射前，外界對這種“推力和數量不足”的火箭工作模式表示擔憂。27個“梅林”發動機並行工作，可能會在飛行中因* * *振動而爆炸，這曾是該型火箭最大的技術挑戰之壹。馬斯克自己也說過，只要火箭沒有在發射臺上爆炸，就是成功的。幸運的是，獵鷹重型成功發射。此前，蘇聯為了實現載人登月，采用了30臺發動機串聯工作的壹級火箭設計，但4次發射均告失敗。
“多個引擎協同工作確實風險很大。如果壹個或兩個發動機出現故障，與之對稱布置的發動機沒有順利關閉，甚至壹次爆炸，整個火箭都會毀於壹旦。”毛鑫願意說。
“比如N1火箭，理論上並非完全不可行，但關鍵是為了同時使用這麽多發動機，需要很多輔助設施，包括各種燃料供應、電子電路、結構控制系統等。例如，如何設計通過泵循環合理分配燃料的系統以及如何開啟和關閉這些發動機的控制系統需要很好地協調。”毛鑫願意介紹。
太空探索技術公司在設計多引擎火箭方面有豐富的經驗。毛鑫想說，太空探索技術公司已經通過自己的實際例子證明了技術的可行性。“獵鷹重型火箭的第壹級有27個梅林發動機，幾次發射都很成功。”
“太空探索技術公司對火箭燃料系統的分配、控制系統和輔助系統的研究非常深入。尤其是獵鷹火箭的第壹級/助推器回收時，不是9個發動機壹起工作，而是按照不同的量壹步壹步工作。這體現了非常高的火箭發動機控制水平。”毛鑫想說，由37臺發動機組成的“星艦”第壹級是可行的，不會成為技術瓶頸。
此外，毛鑫想提壹下，太空探索技術公司的設計在成本上也有優勢。“小型發動機可以量產，成本比用幾臺大型發動機低很多。另外‘星艦’還可以回收，所以目前的方案也是太空探索技術公司基於現有技術可以做到的，甚至是最優方案。”
“太空加油”讓飛船走得更遠。
也許我們很快就會看到星際飛船的發射。太空探索技術公司說，“星艦”的首飛將在2021年實現，但早期飛行將是無人駕駛的，可能用於通信衛星發射。
至於去月球和火星，就要“太空加油”了。在發布會上，馬斯克詳細介紹了“星艦”的“軌道補給”計劃。按照設想，載人飛船將首先飛往地球軌道待命，然後發射第二艘裝載燃料的飛船作為“加油機”。這兩個航天器將相遇，實現在軌燃料轉移和加註，然後載人飛船將前往月球或火星。馬斯克說，“星艦”的對接比“龍”飛船與國際空間站的對接更簡單。"這是在月球或火星上建立基地的另壹個關鍵."
毛鑫想評論說，“太空加油”技術非常困難。壹方面，向太空發射任何載荷都是非常復雜的；另壹方面，在失重環境下進行大規模的液體運輸，技術難度較大。
然而，毛鑫願意認為“太空加油”對人類的“航行”非常重要。“實現‘太空加油’，意味著成本可以大大降低。比如可以通過多項任務不斷補充燃料，讓單壹任務所需的巨大負荷得以分散，整體降低成本，提高成功率。”
不管怎樣，恐怕我們還有很長時間才能登陸火星。
按照美國國家航空航天局此前的計劃，美國政府主導的載人火星任務預計將在本世紀30年代中期啟動，而馬斯克的計劃則激進得多，聲稱要在2024年載人登陸火星。然而，鑒於太空探索技術公司中長期規劃的壹致性，很少有人認真對待2024年火星計劃。
“按照現有的藍圖，‘星艦’離開地球進行更成熟的月球探測和初步的火星探測是沒有問題的。”毛鑫想說，“但是挑戰載人登陸火星還是很難的。”
毛鑫想說，載人登陸火星的壹個重要挑戰是如何返回。“考慮到火星的大氣阻力，如何登陸，如何返回，對於包括‘星艦’在內的人類來說，目前幾乎是不可能完成的任務。”
“如果挑戰載人登陸火星，需要做很多其他的技術開發，甚至在火星上生產火箭燃料，因為從地球上取是非常不現實的。這也意味著巨大的資金成本和技術挑戰，即使是美國、俄羅斯聯邦和中國這樣的單壹國家也不太可能完成。”毛新遠說，“這可以算是人類的壹個宏偉計劃，但目前人類還遠沒有到這壹步。”