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马斯克的SpaceX飞船再次爆炸,但人类离殖民火星又近了一步

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  本文来源:时代周报 作者:兰怡潇

  北京时间4日凌晨,美国太空探索技术公司SpaceX最新版的星舰SN10在德克萨斯州发射台发射。

  凌晨3点,SN10 的首次发射尝试失败,在发射倒计时仅剩十分之一秒时,发射人员终止了该任务。随后,SN10的发射工作准备工作再次开始进行。

  

  发射倒计时仅剩10分之一秒

  凌晨4点39分,马斯克在推特上写道:推力限制导致发射终止,在增加推力和回收推进剂后,将尝试另一次发射。

  早上6点左右,SN10的第二次发射终于成功了。在进行了高空飞行测试后,SN10成功着陆,成为SN系列首部成功着陆的飞行器。但在着陆几分钟后,SN10发生了爆炸。

  目前尚不清楚爆炸的原因,也不清楚是否是故意的。

  

  飞行中的SN10

  但无论如何,SN10终于完成了SN系列“成功着陆”这一预定目标。

  火星殖民系统

  Space X的初创目的是降低空间运输成本,实现马斯克的火星移民计划。旗下产品有诸如星舰系列,猎鹰系列以及星链系列。

  星舰的前身有个野心勃勃的名字——火星殖民系统。目前试飞的是星舰SN10。SN 是英文序列号(serial number)的缩写。如同工业设计品都要做原型(prototype),SpaceX计划用一系列的原型测试来逐步改进星舰。在规划中,SN系列至少要做19个原型。

  这次的SN10是紧急改进版本,在经历上次静态点火后,SpaceX更换了其中一个猛禽发动机。

  SN10的前辈SN9于今年2月2日坠毁,而SN9的前一原型SN8也于去年12月坠毁。这次SN10的预定目标是飞行10公里,并实现受控降落,避免像前辈们一样的爆炸命运。

  

  已经爆炸的前辈SN9

  据公开报道,SN10的下一版本SN11已吊装完毕,预计很快就会被转运至发射台。

  宇宙飞行一般都用多级火箭。目前最常见的是两级火箭,燃料烧完后火箭会逐步丢弃用完的燃料箱,从而减轻自重,速度越来越快,最终达到进入宇宙空间所需的速度。

  SpaceX旗下的星舰,是可重复使用的运输系统。其第一级助推器名为超级重型(Superheavy),携带三台猛禽发动机。第二级目前名为星舰,但后期理论上可以被替换成任何航天器,比如卫星运载航天器。

  一部猛禽发动机有着数倍于SpaceX旗下猎鹰系列使用的默林发动机的推力。该款发动机高约3米,大约是一层楼的高度,直径1.3米。

  三个引擎将在试飞最高点(离地约10公里)关停,直到火箭尝试翻转后,于着陆前重新点火。不锈钢的廉价及易加工,成为星舰原型建造材料的最佳选择,SpaceX的第二级星舰大部分结构采用不锈钢合金制造。

  

  核心动力来源:三台猛禽发动机

  星舰作为一套运输系统,可以以比猎鹰系列还低廉的成本发射卫星,比如SpaceX自家旗下的星链卫星。

  综合SpaceX官网上星舰的2020年版《用户使用指南》文件,星舰的最终版将是一种稳定可靠、成本低廉、能重复使用的火箭系统,可承载超过100吨的货物,前往月球、火星甚至更遥远的宇宙目的地。

  这些特性使得未来的星舰将更类似于宇宙中的商用飞机,为为马斯克的火星移民计划提供运输能力。

  此前,购买了将由星舰执行的“亲爱的月亮”任务的日本亿万富豪前泽友作,已开启了去月球的组队邀约,希望从全世界选出8个“富有创造力的人才”,和他一起乘坐星舰前往月球。

  

  预计前泽友作将成为星舰系列的第一名乘客。马斯克也信誓旦旦的表示:“到2023年,星际飞船将足够安全,适合人类运输。”

  马斯克的太空梦有多贵

  2015年以前,SpaceX融资规模还不大。

  2008年8月, 它的首次融资仅获得了创始人基金的2000万美元投资。此后的融资数字都没有超过五千万美元,少的时候甚至仅有1503万美元。

  直到2015年,SpaceX得到了谷歌和富达投资的10亿美元投资,才第一次募集到破亿的资金。

  根据CNBC今年2月中旬的报道,SpaceX 于2月初又完成了8.5亿美元的股权融资,投资方包括红杉资本和谷歌母公司Alphabet。SpaceX现估值已高达740亿美元左右。

  虽然目前星链现金流不稳定,但是马斯克曾发推表示,他认为虽然过程很艰辛,但星链的财务状况每年都会改进。

  

  SpaceX的首席运营官肖特维尔(Gwynne Shotwell)透露,等到星链计划的现金流更加稳定后,将其从SpaceX里剥离再单独IPO上市。

  根据CNBC于2020年6月的报道,SpaceX的员工人数大约有8千人。

  其中,SpaceX的卫星和火箭研发工程师大约占17%和26.5%,技术工占了接近45%。工程师与技术工占据的总员工比重接近90%。

  太空掘金计划

  目前,太空市场的主要商机集中在火箭发射市场以及卫星通信市场,SpaceX在这两个市场上都有明显优势。

  通常一次性运载火箭的发射成本里,操作成本和硬件是两大重要成本,硬件成本更是占了大头。

  美国国家航空航天局NASA开发的SLS火箭发射成本预估为20亿美元。而猎鹰9号因为一级助推器可重复使用,它的发射成本仅在6200万美元上下。

  

  猎鹰9号已经显著地将商业航空成本拉低,而星舰系列则更胜一筹

  而两级火箭都可以回收的星舰系列可以实现只需要200多万美元的发射成本。这样的成本优势能够帮助SpaceX迅速占领商用航天市场,甚至拿下NASA的订单。

  去年5月底,猎鹰 9号已经成功地把两名NASA宇航员送向国际空间站,完成世界上首次商业载人发射。

  今年2月4日,NASA官宣了与SpaceX为期两年的合作,包括价值近1亿美元的近红外空间天文台SPHEREx项目的发射任务。该天文台将全天候测量大约4.5亿个星系的近红外光谱。

  在商用火箭领域,尽管仍存在技术壁垒,但仍然吸引了大批资本跑步入场。

  今年2月刚刚宣布“退休”的亚马逊创始人杰夫·贝索斯就宣布要将精力投入太空探索企业蓝色起源公司,开发商业重型火箭。

  

  杰夫·贝索斯和他的蓝色起源会后来居上吗?

  在接受采访时,贝索斯表示,自己每年都会抛售亚马逊10亿美元的股票投入蓝色起源项目。

  随着资本的入场和各国政府的重金研发,未来如何守住技术优势成为了SpaceX的重要课题。目前,SpaceX的重要技术关卡在于如何解决火箭从火星等太空点返程的燃料问题。

  SpaceX公司的工程师们已提出了利用火星上的甲烷制造火箭燃料的大胆想法。如果这一想法获得突破,也许SpaceX能在商用火箭竞赛中保持身位。

  除去商用火箭项目外,星链项目是SpaceX旗下的另一重要计划。星链项目计划通过星舰或者别的航天器发射卫星并组成互联网,让用户能突破地域限制,享受到覆盖全球的高速互联网接入服务。

  据了解,星链的内测目前已结束,已经进入公测阶段。部分在服务区范围的人们只需99美元/月,就能体验星链的互联网业务。

  根据美国联邦通信委员会(FCC)披露的文件,自公测以来仅三个月,星链用户已经超过10000个。

  此前SpaceX估计Starlink的建造成本约为100亿美元。在SpaceX的规划中,卫星发射成本可以随着技术升级持续走低,而网络每年可带来300亿美元收入,约为现有火箭业务年收入的10倍以上。

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