馬斯克認為SpaceX的星際飛船原型應該能在明年進入軌道

據外媒報道,當地時間周五,SpaceX公司首席執行官兼首席工程師埃隆·馬斯克在火星學會第23屆年會上發言,分享了他對該公司星際飛船(Starship)運載火箭平台和火星任務的看法。馬斯克稱成立該公司的目的是在火星上建造一座城市,而星際飛船是SpaceX為此選擇的運載工具。

馬斯克認為SpaceX的星際飛船原型應該能在明年進入軌道

在大會上,馬斯克分享了星際飛船的試飛時間表、飛行器的設計過程和目標,以及SpaceX可能在何時交付一個星際飛船 NASA月球登陸器原型的重要細節。

SpaceX目前的運載火箭 “獵鷹9號 “已經展示了可重復使用的關鍵能力,而馬斯克一直是這一能力的堅定支持者。SpaceX首席執行官在強調星際飛船的關鍵設計目標時,稱可重復使用性也在他的考慮范圍內。通過重復使用其 “獵鷹9號 “火箭,該公司創造了一個常規的發射節奏,並使成本下降。

然而,即使SpaceX公司目前的火箭能夠多次發射和再着陸,但在將有效載荷送往低地軌道及更遠的地方時,它們還不足以克服工程師們必須考慮的關鍵質量問題。

馬斯克認為SpaceX的星際飛船原型應該能在明年進入軌道

當主持人Robert Zubrin博士(火星學會主席)就星際飛船關鍵設計目標以及它與獵鷹系列的不同之處提出問題時,這位高管強調了向低地軌道和火星運送大型有效載荷的重要性,它們之間的關系以及大型設計的設計優勢。

據馬斯克稱:

「你首先要說出目標是什麼。而一旦你有了目標,你就可以根據這個目標來衡量各種設計。否則,你看到的是如何評估為什麼一個設計比另一個設計好?目標是什麼?所以目標就是把足夠噸位的東西運到火星上, 足夠到讓前往火星的人盡快實現自給自足。那麼你說: 好吧,讓我們再來算算這個問題。我們需要,需要大量的噸位,也許我不知道,十萬噸,也許一百萬噸。所以你不能拿着這些不能再用的火箭到處招搖。他們是一個笑話。這太荒謬了, 連土星五號都是小菜一碟。

我們需要……因為如果你想把一百萬噸重的有效載荷送到火星表面,這意味着大概將四五百萬噸重的火箭送到近地軌道上……讓我們自信地說,如果你能把5噸運到近地軌道,你就能把100萬噸運到火星,……這就是自信。也許你可以得到,也許你需要的是4噸。

總之,重點是你需要500萬噸進入近地軌道,以獲得到火星的100萬噸。現在,讓我們把它放在一個正確的角度。全球所有不能再用的火箭的總入軌能力,我想是五六百噸左右。如果你說好吧,如果你不增加你的能力,世界就要毀滅了,也許它可以做到1000噸。

……對於大火箭來說,你還可以獲得軌距優勢。所以這真的是在火箭設計和製造的細微差別這里。所以,如果東西真的很小,你就很難把你的量具做好。所以基本上材料有多厚?比如說,如果你想做鑄件,鑄件的厚度是有最低限度標準的。在材料表皮上有一個最小的誤差條。即使是復合火箭,你也會開始遇到顆粒度的問題。隨着你的尺寸越來越大,你就不再受制於量規了。你可以得到….,你在壁厚和鑄件上的百分比精度可以非常好。這些細微的差別,幾乎沒有人欣賞。但足以說明,尺寸是有優勢的。你當然可以在很多行業中看到這一點,如果你有一輛運貨的卡車,最好有一輛半卡車,而不是一堆小卡車。」

馬斯克認為SpaceX的星際飛船原型應該能在明年進入軌道

他接着解釋了為什麼甲烷對星際飛船很重要,而不是SpaceX目前使用液態氧為獵鷹9號的梅林引擎提供動力的燃料。馬斯克表示:

「獵鷹9號 」在其架構內接近於局部最大值。如果你說燃氣發電機循環煤油氧氣車這種特殊尺寸,直徑12英尺或者3.6米。也就是這個尺寸對於公路運輸的限制,如果你比這個大,你就不能在公路上運輸,你的物流成本就會變得非常高。所以,但是有一個長薄設計的火箭,質量效率不高。你最終必須要有更厚的皮層,才能獲得所需的彎矩。液態氧也不是正確的燃料。甲烷是一種更好的燃料。你可以得到更高的Isp,沖力,基本上是效率。我想我們很多人都不知道火箭方程式是什麼 。但簡單來說,如果火箭射出氣體的速度更快,如果它的質量中有更大比例是推進劑。所以,射出氣體的速度更快,方向正確,並增加推進劑……推進劑的百分比,將讓你去未來。有了甲烷,你就可以有更快的發射”。

隨後,Zubrin博士轉而詢問馬斯克,他認為SpaceX何時能夠將星際飛船送入平流層等高空,並送入軌道,甚至送入火星。在這一問題上,這位CEO的回答是強調了星際飛船的測試難度、他對測試的估計、常規的發射節奏以及飛行器的猛禽發動機的重要性。

馬斯克表示:

“好吧,我們顯然在冒險進入新的領域,所以我並不是有這些秘密的日期,你知道只是對人們保密。所以這些顯然只是猜測。我很……,我有80%到90%的信心,我們明年會讓星際飛船到達軌道。我有大概50%到60%的信心,我們能夠把飛船和助推器帶回來。這就比較危險了,在我們把大氣層返回和着陸做好之前,我們可能會損失幾艘飛船。希望我們不要損失任何助推器,因為那是很多發動機。我們最初的助推器飛行可能只有2到4個引擎。而不是28個引擎。

28是一個很大的引擎。我想我們可能會進行大量的發射, 我想可能在2022年。所以從現在開始的幾年。我試圖確保我們的創新速度增加,不減少。 這是真的很重要。事實上,如果我們不能看到一些接近指數級的創新率的提高,我們將無法到達火星。純粹的線性是到不了那里的。如果是指數型的,我們就能到達火星, 我們可能在四年內就能把一個無人駕駛的任務送到那里。每隔26個月就會有一次火星發射窗口,今年就有一次,所以這意味着幾年後又會有一次。四年後又會有一次。我覺得我們有機會爭取到第二次火星發射窗口。”

馬斯克認為SpaceX的星際飛船原型應該能在明年進入軌道

SpaceX公司的星際飛船發射平台由第一級超級重型助推器和上級星際飛船航天器組成。後者已被NASA選中,作為該機構開發月球表面着陸飛行器工作的一部分。這一設計取決於SpaceX在星際飛船脫離地球軌道後為其加油的能力,該公司本周早些時候贏得了NASA的資金,用於測試這一加油系統。在提交給NASA的提案中,SpaceX還強調了其用獵鷹重型運載火箭發射這一上面級的計劃。

當火星學會信息技術總監James Burk問及SpaceX何時能對星際飛船進行軌道加油時,馬斯克回答說,他預計這將在2022年進行。

在回答Burk提出的關於NASA為星際飛船月球着陸器設計的人類着陸系統原型的時間表的追問時,這位高管表示,該原型應該在兩三年內准備好,而軌道加油的發展速度決定了可以送往月球的噸位;而這個噸位將進一步決定任務的 “意義”。

目前,SpaceX公司正在其設施測試星際飛船的早期原型。

來源:cnBeta