怎麼殖民火星?讓伊隆馬斯克親自告訴你

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本文刊登於合作媒體 36 氪 ,INSIDE 獲授權轉載。

關於 SpaceX,流傳著一個你想笑卻笑不出來的規矩:在那裡工作的員工最不敢做的事不是跟伊隆馬斯克吵架,而是告訴他:「你的要求根本無法實現」。

據說下一秒就會被踹出去。

現在, 馬斯克說 自己要讓人類 10 年後花 20 萬美元搭紅龍號太空船奔赴火星。如果你告訴他「這是在做夢」(大多數人都是這麼說的),他不會譴責你是「老古董,不關心人類大事」(因為你不是他員工,而是潛在客戶)……

而是掰著指頭為你細數「殖民火星」的種種準備細節,其計劃縝密到可以讓你真的以為明天就能登上太空船奔向太空。

事實上,昨天馬斯克在「美國 PTT」Reddit 的問答論壇上就是這麼做的。面對網友一連串稀奇古怪,甚至略帶挑釁的問題,他表現出的姿態不太像是一位只負責公司戰略層面的最高統帥,更像是一位浸淫行業數十年的火箭與談判專家。

縝密的實施方案,詳實的操作細節。這是馬斯克說服大眾的另一種方式:你瞧,我連步驟都給你列好了。有技術支持,這其實一點都不誇張。

馬斯克與網友在技術問題上較勁

在論壇上,網友拋出的大多是技術問題。如果你不是技術專家或是火箭發燒友,估計會陷入長時間的放空狀態,或者乾脆昏睡過去。

而作為一位半路出家的領袖,在 SpaceX 成立早期,馬斯克其實只認識幾個發射器的名字,對於製造火箭的機器裝備根本一竅不通。但現在,即便是一顆螺絲頭,從成本、機器架構再到如何使用,馬斯克都能解釋的一清二楚。這也是為何他能夠完全應對網友各類涉及到技術層面問題的前提之一。

因此,對於大家最為關注的幾個技術問題,馬斯克都給予了詳細的回覆:

網友:在上個月的國際太空大會(IAC)上您展示了關於火箭碳纖維燃料罐的設計、結構和作用。能否再說一下具體細節?

馬斯克:好的,看來我又要透露一些重磅消息了,不過這只是給那些內行人聽的。燃料罐實際上會比現在開發的稍長一些,但直徑相同。它會採用最新、最先進的碳纖維預浸料。

從理論上來看,這樣做應該能承載低溫推進劑而且不會發生洩漏,也不需要密封連接器。在早期測試中這很有希望能完成。而我們也將在未來幾週內,在遠洋駁船上將測試提高到 2/3 的爆炸壓力。

網友:要想使研發中的星際運輸系統(ITS,由火箭與太空船組成,但馬斯克不喜歡這種稱呼)最終獲得成功,SpaceX 公司還欠缺什麼技術或材料?

馬斯克:之前我們一直在開發一種新的金屬合金。這種物質需要非常抗氧化,而且要適用於熱氧渦輪泵,必須在主艙室承受 300 個大氣壓。

但目前對於「任何可以燃燒的東西都會燒起來」的場景,我們似乎已能夠加以控制,因為猛禽渦輪泵在試射中未出現腐蝕現象,但仍有優化空間。

而眼下最大的問題卻是低溫推進劑受熱加壓後對碳纖維燃料罐密封性的影響。溫度較高的純氧加壓後,氧化劑罐也存在氧化風險,因此需要用到一層可以噴灑的惰性物體。如果需要,我們會在內部採用較薄的焊接層(鎳鐵合金)。

網友:如果在火星上替太空船加油需要什麼樣的設備和程序?

馬斯克:我們還不能從細節上解決這個問題,但目前的計劃有 4 點;

  1. 發射「龍太空船」的偵察任務,最初只是為了確保我們清楚如何在不造成隕石坑的前提下順利著陸,同時也要找到「薩巴捷反應」(甲烷化反應)製造甲烷、氧氣所需的水的最好方法。這種化學反應能將火星上的水和二氧化碳轉化為甲烷燃料和氧氣。
  2. 暫名為「黃金之心」的太空船將只帶必要設備飛往火星,建立推進劑工廠。(馬斯克有一個很著名的執念,就是將 SpaceX 的第一艘宇宙太空船命名為「黃金之心」,以紀念道格拉斯 · 亞當斯在科幻小說《銀河便車指南》中提到的超光速引擎 Heart of Gold。)
  3. 第一次載人任務所承載的設備有哪些暫時未定,但它們將用於建設早期基地和完整的推進劑工廠。
  4. 嘗試利用每一次地球火星軌道交會的機會(即每 26 個月 / 次)將航班數量增加一倍,直到火星城市系統可以自行運轉。

網友:與完整編制的百人飛行團相比,為少量人員建造的太空船(比如第一艘太空船)在內部結構上有什麼不同?

馬斯克:可能只是承載貨物的壓力空間稍有不同。早期的任務將側重於運貨(這在上個月大會已經提到,在 2018 年主要完成運用貨物的工作)。第一次載人任務將搭乘十幾個人,目的是要建立和解決推進劑工廠還有火星上「阿爾法基地」的電源系統問題。

網友:載人太空船和推進器可以承載多少倍重力?

馬斯克:名義上,宇宙太空船的限制大約是 5 倍重力,但實際的承載量在這個值的 2-3 倍(不會爆裂的情況下)。推進器名義上可負荷 20 倍重力,但達到 30-40 倍或許沒問題。

網友:與「獵鷹 9 號」火箭相比,星際運輸系統推進器的著陸方式有什麼不同?你計劃對升級的「最終版」「獵鷹 9 號」作何改進?

馬斯克:星際運輸系統會使用大型推進器。這個推進器上的許多設備都比「獵鷹 9 號」先進。譬如在總體質量上將更輕,密度也更低。而這樣的結果是,它不會像「獵鷹 9 號」那樣熱,但速度也有所下降。因此,「獵鷹 9 號」將成為大型推進器的輔助裝置。

但實際上,只要定期維護,並做仔細檢查,「獵鷹 9 號」推進器基本上可以繼續使用下去。

在火星上建造圓頂建築,種植綠色植被…… 立志成為多行星物種

總之,馬斯克又再次強調,龍太空船將使用的火箭將是迄今為止人類建造的規模最大的推進器。據他預計,每一艘火星旅行宇宙太空船的設計載客量為 100 人。

而在未來幾十年內,SpaceX 將建造大約 1000 艘宇宙太空船,以實現每 26 個月建立一座大型火星移民定居點的「小目標」。

當然,除了高深晦澀的工程學難題,馬斯克也順便幫網友暢想了未來絕對不會無聊的火星疆域開拓計劃——比如說當人類到達火星時,他們會做什麼。

「登上火星初始,我們將採用碳纖維框架建起類似於圓頂房屋的建築,並將玻璃門窗安裝在房屋圓頂表面,利用大量採礦機器人打造出數量龐大的空間。同時,這些空間都有一定的氣壓來維持,以便進行工業生產。而之所以把房屋設計成玻璃圓頂,主要是為綠色植物提供生存空間。」

以上似乎證明,當我們還在思考人生,思考房價時,馬斯克已經開始在為火星設計城市規劃圖了。

不過,這項異想天開計畫的形成史還是應該追溯到 2001 年。那時連網路都未被人類完全接受的情況下(泡沫),馬斯克坐在飛往莫斯科的經濟艙裡,就已經對著朋友大談特談自己的火星計劃:去俄羅斯買一顆經過改裝的導彈,然後用導彈將植物與老鼠送到火星上……

自那時起,「老鼠與火星」的故事貫穿了馬斯克之後的 15 年。這麼看來,其實特斯拉與 SolarCity 更像是馬斯克殖民火星的一段插曲,兩個「跳板」。換句話說,這個項目才是他畢生的追求。

而在這次論壇中,馬斯克又提到了自己執迷於「火星老鼠」故事的根本原因——為抵禦全球性氣候災害與其他不可預知的災難,人類必須成為一種多行星物種。不過這段著名的「跨星球」言論又讓人想到了馬斯克在 2011 年美國航空大會(AIAA)發表的著名演講:

「縱觀歷史,從根本上來說,我們應該領悟到的一個重點問題是『人類是否要進行多行星種類的研究?』可以確定的是,如果不進行相關研究,我們就不會擁有美好的未來,一些災難很容易就能把我們排擠出地球。」

而網友們表示,比起「諾亞方舟」,馬斯克為人類找到的「後路」其實還算可靠。


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