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马斯克现役最强火箭为何只载一辆跑车?能飞到火星吗
 



  发表日期:2018年3月28日   出处:澎湃新闻        【编辑录入:飞沙

原标题:马斯克的现役最强火箭为何只载一辆跑车?它真能飞到火星吗?

澎湃新闻记者 王心馨

马斯克旗下的两家公司,在今日赚足了眼球。SpaceX公司成功完成了现役最强火箭“重型猎鹰”(Falcon Heavy)的发射。同时,随着“重型猎鹰”成功上天,其搭载的特斯拉最新款跑车Roadster,成为了全球第一辆冲出地球、走向星际的量产车。


说到“重型猎鹰”火箭,它高69.2米,近地轨道载荷达63.8吨,是自土星5号(Saturn V)以来,运力最强的火箭。发射费用在9000万美元左右,比现役的Delta4号重型火箭低20%左右。

令人好奇的是,运载力如此出众的“重型猎鹰”火箭,首飞却只带了一辆跑车上天。如果不是马斯克任性,还会有什么原因让SpaceX做出这样的决定?

另一方面,特斯拉Roadster跑车目前已经成功进入太空,进入预计轨道。那么它真的会飞向火星,成为第一辆登录火星的跑车吗?

最强运力火箭却只携带了一辆跑车?

让自家公司最强的火箭,搭载自家酷炫的电动跑车。利用一场发射,既宣传了SpaceX,又打响了特斯拉,这样双赢的品牌营销,足以和这次发射一样,载入史册。


猎鹰重型火箭搭载了特斯拉的一款红色跑车猎鹰重型火箭搭载了特斯拉的一款红色跑车 

这场顶级营销背后的策划人就是马斯克。据说,将一辆跑车送往太空的想法,一开始仅是马斯克个人开玩笑的想法,但SpaceX的工作人员却帮助自己的CEO实现了。

在成功完成这一大胆又令人兴奋的壮举后,马斯克在接受媒体采访时表示:通常来说,火箭上天会携带钢筋或者水泥做的东西,但这次选择送一辆跑车上天,是想给全世界一个振奋和激动的理由。

显而易见,马斯克成为了这场发射的最大赢家,但抛开营销手段,在首飞之际,让运力超强的火箭仅搭载一辆跑车,其实也是现实环境下做出的理性选择。

要知道,相比以往SpaceX的商业发射,这次的“重型猎鹰”火箭完全没有其他合作方,所有费用均由SpaceX承担。没有了NASA、美国空军等资方的协议后,马斯克完全可以随心所欲地在这枚火箭上发射任何东西。

其次,这是“重型猎鹰”的首飞,在没有成功前,连马斯克自己都非常忐忑。他曾表示,这只是一次试飞,只要它别在发射台上炸毁,那就算试飞成功。如果发射失败,希望能暴露出更多问题,这样自己才能吸取教训,不断进取。

在把握不大的情况下,将损失成本限制在可控范围内,才是一名商人真正该考虑的问题。显然,马斯克这次做到了。

另外,对SpaceX熟悉的人会发现,这次的“重型猎鹰”发射,很大程度上借鉴了 “猎鹰9号”的技术。SpaceX并没有为更大更重的载荷火箭配上新的整流罩、卫星分离释放装置等价格不菲的配件。“重型猎鹰”火箭完成分级后,3枚一级火箭的回收计划和猎鹰9号如出一辙。在“重型猎鹰”发射前,SpaceX已经明确了此次发射的挑战,即实现三个一级火箭的回收。而为了实现回收,3枚一级火箭需要预留30%左右的燃料用来减速返航。与“猎鹰9号”的单一火箭回收相比,这次的挑战难度更大。因此,火箭载荷小,可以保证火箭剩余燃料充足,从而保证了整个发射系统的完整性。

马斯克的跑车能到达火星吗?

对太空,尤其是火星充满无限幻想的马斯克,这次在自己的跑车上装了3台摄像头。从目前传回来的画面看,这两跑车已经在近地轨道开始了自己的太空之旅。但它的最终目的地在哪,真的是火星吗?

答案是否定的。

从目前的技术来看,对人类所有的航天项目来说,想要到达火星,几乎都是通过霍曼转移轨道(Hohmann transfer orbit)来进行的。这是一种变换太空船轨道的方法,途中只需两次引擎推进,相对地节省燃料。


霍曼转移轨道示意图霍曼转移轨道示意图

按照霍曼转移轨道的原理,马斯克这辆跑车在离开地球时,经过瞬间加速后,进入一个椭圆形的转移轨道。接着,跑车由此椭圆轨道的近拱点开始追赶火星,与火星轨道交叉后再瞬间加速,实现环绕火星的飞行,甚至还有可能利用火星稀薄的大气进行“空气刹车”。

运力强大的“重型猎鹰”火箭帮助马斯克的跑车实现了第一步,即送出地球轨道。但对于一辆没有任何变轨、调资的汽车而言,要想实现第二次的加速,基本上是不可能的。


马斯克推特上发布了跑车太空运行的轨迹图马斯克推特上发布了跑车太空运行的轨迹图 

马斯克本人在自己的推特上也用一张图进行了说明。他表示,跑车已经穿过了火星轨道,继续在小行星带里旅行。

“它将进入一条椭圆轨道,椭圆的一端在地球轨道,另外一端在火星轨道。”马斯克说,“所以本质上说,它将往返于地球和火星之间,我们估计它会在这条轨道上运行数亿年,甚至超过10亿年。有时候,它将会特别靠近火星,还有很小很小的可能性,它会撞在火星上。”

也就说说,这辆跑车到达火星的概率微乎其微,它的作用或许仅仅是向宇宙太空中的其他物种表示:人类存在过,这是一辆“来自地球人类制造”的汽车。


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