美國SpaceX公司近年來在航天領域動作頻頻,憑借獵鷹9號火箭的卓越性能,成功將大量星鏈衛(wèi)星送入近地軌道。這款火箭不僅具備“一箭多星”的能力,單次發(fā)射可攜帶三四十顆衛(wèi)星,更因其可重復使用的特性,大幅降低了火箭制造與發(fā)射成本,加速了衛(wèi)星部署的進程。
然而,SpaceX的雄心遠不止于此。公司正在緊鑼密鼓地研發(fā)一款更為強大的火箭——星艦火箭。這款火箭的研發(fā)之路并非一帆風順,前兩代星艦火箭已相繼退役。如今,備受矚目的第三代星艦V3版本即將迎來首次飛行測試。馬斯克在社交平臺上透露,測試將在幾周后展開,主要任務是將新一代星鏈V3衛(wèi)星送入太空,并驗證星艦V3的關鍵技術。
與前兩代相比,第三代星艦在設計和性能上進行了全面升級。它采用了更薄但更堅固的不銹鋼環(huán)段,既保證了強度又減輕了重量。同時,星艦V3的體積有所增加,比第二代高出了約1.5米,這意味著它能攜帶更多推進劑,支持更長時間的飛行任務。更為引人注目的是,星艦V3裝備了33臺猛禽3號發(fā)動機,推力比之前翻倍,單次發(fā)射可將多達100顆星鏈衛(wèi)星送上近地軌道,運載能力實現(xiàn)了質的飛躍。
馬斯克一直懷揣著一個宏大的計劃,即向近地軌道部署約4.2萬顆星鏈衛(wèi)星。自2019年首次發(fā)射以來,SpaceX已成功發(fā)射了近萬顆衛(wèi)星,獵鷹9號的重復使用功不可沒。然而,隨著目標衛(wèi)星數(shù)量的急劇增加,SpaceX近日向美國聯(lián)邦通信委員會提交申請,計劃將星鏈系統(tǒng)的衛(wèi)星數(shù)量從原定的4.2萬顆提升至100萬顆,增幅超過20倍。顯然,這一龐大計劃無法僅依靠獵鷹9號火箭來實現(xiàn)。星艦V3的到來為這一計劃帶來了新的希望,其強大的運載能力將大幅提升星鏈衛(wèi)星的發(fā)射效率。
然而,部署100萬顆衛(wèi)星并非易事。即便星艦V3每次發(fā)射能送上100顆衛(wèi)星,按照這一速度,至少也需要發(fā)射1萬次。這么多衛(wèi)星涌入近地軌道,空間將變得異常擁擠,如何避免碰撞成為亟待解決的難題。事實上,SpaceX并非真的打算將100萬顆衛(wèi)星全部部署到近地軌道。在距離地球三四百公里到1200公里的區(qū)域,各國對于低軌道資源和頻率資源的爭奪日益激烈。專家預測,低軌道能容納的衛(wèi)星數(shù)量大致為6萬顆。因此,SpaceX提出的超大規(guī)模星鏈衛(wèi)星系統(tǒng),更多是為了在競爭中搶占先機。
與此同時,中國也在積極推進類似的低軌道衛(wèi)星計劃。例如,“GW星座”衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項目已進入常態(tài)化發(fā)射階段。未來,中國預計也將申請部署超過20萬顆低軌道衛(wèi)星,以確保在這一領域的競爭力。
SpaceX研發(fā)星艦火箭的目標遠不止于發(fā)射星鏈衛(wèi)星。馬斯克的遠大夢想是利用星艦火箭實現(xiàn)人類登陸月球乃至火星的目標。他曾在多個場合表示,計劃在2050年前組建一個龐大的星艦艦隊,將100萬人送上火星,建設火星城市,實現(xiàn)火星移民。盡管目前星艦火箭的研發(fā)仍在進行中,第三代星艦的首次試飛尚未啟動,但馬斯克已為星艦的未來制定了時間表。他表示,計劃在今年年底發(fā)射星艦,搭載特斯拉人形機器人“擎天柱”進行火星任務。如果順利,載人登陸火星的任務可能最早在2029年開始。
星艦火箭的設計目標是將人類及物資送上太空,甚至是月球和火星。這款火箭總長約120米,直徑9米,搭載的第一級為超級重型助推器,長約70米;第二級為星艦飛船。這兩級火箭均可重復使用,能將最多100人或100噸物資送入太空。盡管星艦的運載能力極為強大,但要實現(xiàn)火星移民,依然面臨諸多挑戰(zhàn)。
火星的環(huán)境極其惡劣,大氣稀薄,幾乎沒有氧氣,溫度較低。人類無法在沒有宇航服的情況下生存,必須穿著特殊的宇航服才能抵御寒冷和缺氧的環(huán)境。火星上沒有生命跡象,環(huán)境嚴酷意味著宇航員必須解決生存問題,食物、氧氣等基本物資是最迫切需要的。目前,我們尚未在火星上發(fā)現(xiàn)動植物生命,因此登陸火星時,所有的食物補給都需從地球發(fā)射過來。如果補給出現(xiàn)問題,火星上的宇航員將面臨極大的生存挑戰(zhàn)。
飛船從地球出發(fā)后,至少需要飛行半年才能到達火星軌道。而且,去火星的發(fā)射窗口并非隨時都有,每隔26個月才會出現(xiàn)一次合適的發(fā)射窗口。錯過一次窗口,就必須等待更長的時間。因此,前往火星的第一批人類將面臨極大的風險。不過,未來可能通過提前派遣機器人進行準備,建立基地、庇護所,甚至嘗試在火星上種植農(nóng)作物、開發(fā)水資源。只有確保一切準備妥當,才有可能在安全的前提下將宇航員送上火星。然而,想要在短時間內做好這些準備工作,仍然需要更多的時間和技術進步。








