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旅游不？外星那种！SpaceX刚完成最大跳测全解读

百家作者：硅谷洞察 2019-08-29 00:37:27

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人类离火星旅行又近了一步？

从“你咋不上天呢” 到 “啊？你又要上天啊？”，“硅谷钢铁侠”埃隆·马斯克（Elon Musk）为整个地球（特斯拉），哦不，整个宇宙（SpaceX）再次创造了一个奇迹。

就在美国时间8月27日，SpaceX 研发的“星虫”（StarHopper）一举打勾 StarHopper 史上最大跳跃，悬空到离地大约150米，在空中盘旋了数十秒，最后在自带导航引导下，安全稳定地回到发射台。

StarHopper 是什么呢？它是 SpaceX 建造的大型客运火箭的原型机，用在测试 SpaceX 计划中的星际飞船（Starship）和超重型航天器的关键技术。这个原型机还包括 SpaceX 为未来的深空火箭开发的新型 Raptor 引擎。

大家一起欣赏一下这壮观的一幕：

看热闹不嫌事儿大的在咱们，先来瞧瞧吃瓜群众的留言：

Ian Kluft: SpaceX让我们看到的这一幕简直太赞了！星舰的搭建更近了一步，也刷新了飞行包线的参数－更高的飞行高度、近地轨道、月球、火星。

Judy A. Jones: 这等待是值得的！你看这升空、移动、下降、落地全都由猛禽发动机控制。会飞的水塔完成了两次超棒的发射！现在就跟随咱的老大哥SpaceX上月球、上火星！

Austin Barnard: Starhopper做到了！恭喜SpaceX和马斯克，离上火星又进了一步，我已经等不及要看看星舰的真容了！

总之，是不是既刺激又流畅？

虽然以距离来说这只是小小的一步，但却是 SpaceX 新一代的猛禽（Raptor）甲烷引擎不连接地面设备的情况下，最大一次自由飞行，再次燃爆了世界。

而这其实是StarHopper第四次“试跳”，它在今年4月初做了两次“短跳”，鉴于安全，都绑在线缆上。

7月25日完成的第三次跳测，也是首次“无绳跳跃”，升到了大约 20 米。马斯克开心的发了条推特，表示“水塔”也能上天（StarHopper的制造商为当地一家水塔公司）。

本应在8月26日的第四次试跳，在最后一刻还是取消了发射试验。马斯克随后表示，点火器需要进行检查。

8月27日，万众期待的第四次试跳终于成功。尽管原计划是升空到200米高度，但此次SpaceX应美国联邦航空局（FAA）的要求，将升空高度调整到了150米。但即使是150米，也刷新了StarHopper最高跳的记录。

马斯克之前表示，如果此次测试成功，他将在9月举行公开演讲，详细披露星际飞船项目的信息。

尽管Starhopper 都还没有正式首飞，但按照这个节奏，有可能兑现马斯克的承诺：2022年超重箭+星舰首飞火星，2024年首次载人飞往火星，抢在人类重返月球前登陆火星。

Starship：解锁太空旅行新姿势

SpaceX一直飞奔在新火箭、新飞船研发的路上，根本停不下来，又是SpaceX，又是StarHopper，又是Starship……等等，吃瓜群众都被搞晕了啦。

要讲清楚Starship的事情，就不得不先给SpaceX公司的产品排排坐、吃果果。

故事要从几年前说起，一开始，马斯克的计划是：建造一个最强大的运载火箭，即FH重鹰火箭，但因为高达1.5亿美元的崭新发射价和9000万美元的复用价，且结构太复杂，在唯一一次飞行后被雪藏。

（FH重鹰火箭，图片来自维基百科）

然后，马斯克打算建造一个往返火星的箭船系统，就是ITS星际运输系统，理论上可以往返于木星、土星，还能在地球表面亚轨道飞行（打造1小时地球圈），开发总预算超过100亿美元。

不过，ITS因为尺度太大，直接被内部封杀了。

（ITS星际运输系统假想图，图片来自维基百科）

再后来，马斯克打造了一个更靠谱的缩小版ITS —— 大猎鹰火箭（Big Falcon Rocket），一个超级星际运输系统，既可以环月登月，又可以造访火星，最独一无二的是箭船整体化和高度回收性，被SpaceX内部视为终极设想，早已为全球SpaceX死忠粉所熟知。

最重要的是，这个庞然大物能将足够的人、食物、水和其他补给至火星表面。彻底实现马斯克的梦想：殖民火星。

（大猎鹰火箭，图片来自维基百科）

2017年，马斯克又提出更靠谱的缩小版的BFR，但很快又被新的设计理念覆盖，公布了大猎鹰火箭的“全不锈钢版”舰船。

新版大猎鹰火箭的设计由两个部分组成：

第一部分命名“Super Heavy”，作为推进器，用来脱离地球引力陷阱；第二部分命名“Starship”，用来进行星际航行的宇宙飞船。

（新版大猎鹰火箭，图片来自SpaceX）

众所周知，SpaceX去年卖出了第一张“送人上天”的船票，日本亿万富翁前泽友作(Yusaku Maezawa)和几位艺术家兴许就将搭乘 Starship 在2023年进行太空旅行。

而这回测试的StarHopper，就是Starship的雏形版本，用以进行先期测试。

值得一提的，StarHopper配备了SpaceX新一代猛禽液氧甲烷火箭发动机（Full Flow Staged Combustion Cycle Engine）。

相比目前已有的发动机，“猛禽”有三大优势：

1. 液氧/甲烷推进剂组合具有高的组合发动机喷发效率更高；

2. 采用全流量补燃分级燃烧循环的发动机具有高性能、高可靠性；

3. 可重复利用的设计，不会造成太大的成本负担。

但缺点也很明显，管线复杂、生产不易，且造价极为高昂。但这对估值333亿美金的土豪SpaceX并不算什么。

虽然这次 StarHopper 只在150米的空中飞了一小会，但这样的成果，也是此前无数次的失败换来的。

马斯克曾在上月16号，即美国登月50周年进行StarHopper的盘旋测试，却发生了爆炸。点火过程中，火焰从引擎底部开始喷射，在几秒内吞噬了整个StarHopper。随后，SpaceX封闭了发射场周围的所有道路和海滩，也终止了对此测试的直播。

本想讨个好彩头的马斯克，碰了一鼻子灰。

事后马斯克发推特表示，起火原因是燃料泄漏，对Starhopper并没有造成重大损害。但网上仍然一度传言，StarHopper的发射可能会被无限期延迟。

但是马斯克是不允许这种事发生的，他可从来没佛系过。

历经几番磨难，7月25日的测试终于顺利完成。Starhopper在向上飞起约 20 米，并横移大约 20 米后，又再落回了地面。

这小小的一步让猛禽成为了史上第一个有了实飞纪录的“全流分级燃烧循环”引擎。

而这次，我们又一回见证了奇迹，150米的最大跳跃。

接下来，2020年进行全尺寸Starship星舰首次试飞，相比StarHopper只配备了一台猛禽，实际的飞船将配备六台，而超重火箭将配备35台猛禽。

据 SpaceX 商用业务副总 Jonathan Hofeller 的说法， 2021 年就能实行首个商用任务，而且至少有三个不同的客户对于首飞感兴趣，都是通讯公司的卫星。

虽说看似还有两年半，但其实时间也很紧迫。交付商用之前，SpaceX 至少要完成Starhopper和猛禽的测试、Starship 底下的Super Heavy推进器脱离地球引力陷阱的测试、Starship 本身的制造和测飞、以及Starship 和 Super Heavy 制造、组装后的首飞。这期间每一个环节的测试都需要调整、改良、修正，算下来真够SpaceX忙的。

野心家的噱头VS实干者的追梦

作为科技圈最炫酷的大佬，马斯克的商业版图早已不局限于地球了。

也许你知道 SpaceX 最知名的项目是他们承担了 NASA 向国际空间站运送物资的任务。然而，当它在 2002 年成立的时候，他们就有一个非常清晰、宏大而又理想化的终极目标，那就是“殖民火星”。

马斯克曾墨西哥城举行的第 67 届国际宇航大会（International Astronautical Congress，IAC）中，以“火星移民计划”扩宽了人们对世界的想象力的边界人们终于认识到，火星已经成为了人类在未来多年内最有可能进行深度开发的地外星体。

全套方案包括四项：可回收性、可太空轨道补给、在火星上制造推进剂、以及使用正确的推进剂。

第一点当然大家都能理解，回收火箭方面 SpaceX 已经玩得很溜了，火箭是通往太空的唯一基础交通工具，把火箭发射成本降下来，才能解决人类移民火星的交通问题。

就第二点而言，火箭助推器返回发射台之后，会载着装满燃料的飞船再次发射，与之前发射的飞船汇合，这个过程会重复几次，直到燃料补充完毕，这样做能让票价直降500倍。

第三点的意义在于万一有人后悔要返回地球呢。

最后针对合适的燃料这一点，甲烷是首选。火星上有大量的水（冰）和二氧化碳（火星大气层中的主要气体），生产由液态氧和甲烷组成推进剂，会很方便、简单。

最终，我们去一次火星的成本也许就和买一栋小房子的价钱差不多，大概 20 万美元。

当然，关键部分仍然还有着很多无解之题。比如飞行器如何抵御太空超低温？如何处理宇宙辐射的威胁？等等。同样，人类在火星上不会真的要靠土豆生存下去吧？

按照马斯克的想法，SpaceX的作用只是为登录火星创造路径，他希望企业家们能在未来的火星殖民地基础上建造更多的基础设施，包括铁铸造厂、披萨店、酒吧等等。他还推测，“最有可能的是，在火星上的政府形式将是某种直接的民主”，居民们会直接就某些问题进行投票。

不过，如同之前马斯克的一贯作风，即使还有很多事情没有解决，他仍然先给自己立下了不少Flag：2019 年进行推进器的测试、 2023 年正式开始进行火星飞行、 2020 年代的后半段将人类送上火星。

如同之前的自动驾驶技术一样，也仍然有许多技术问题没有完全解决的情况下就大胆马上尝试。不过，去年马斯克将一台特斯拉装进了SpaceX猎鹰Falcon重型火箭，飞向火星。用马斯克自己的话来说，此前经历无数失败，是用过“嚼着玻璃凝视深渊”走过来的。所以，谁也无法断言他这次是“敢为人先”还是过于野心勃勃。

霍金在去世之前，给我们留了最后一份看得懂的礼物——《终极问答》。对于人类对太空的探索，霍金说，“当千帆过尽，我看到了人类的凯旋。”

如果霍金留给我们的是问题，那么马斯克带给我们或许就是答案。

靠SpaceX “送人上天” 可能真的有戏，毕竟，小探自己也是很想上太空看看呢！你对星际旅行和殖民火星有什么看法？欢迎留言讨论。

本文参考：

D'Agostino, As told to Ryan (22 January 2019). "Elon Musk: Why I'm Building the Starship out of Stainless Steel". Popular Mechanics. Retrieved 30 May 2019.

Gebhardt, Chris (3 April 2019). "Starhopper conducts Raptor Static Fire test". NASASpaceFlight.com. Retrieved 4 April 2019.

SpaceX considering SSTO Starship launches from Pad 39A, Michael Baylor, NASASpaceFlight.com, 17 May 2019, accessed 18 May 2019.

Stephen Hawking (2018). "Brief Answers to Big Questions".

硅谷洞察特约作者