英媒:馬斯克到底能不能把人類送上火星?
經濟學人發文,馬斯克認為,將人類送上火星是實現火星定居、拯救人類的第一步。如今,在法律方面,他無需過多擔憂。馬斯克透過他所謂的政府效率部(DOGE)對美國聯邦航空管理局(FAA)進行了大幅改組,而該機構曾是他的公司SpaceX發展道路上的阻礙。此外,他還得到了美國總統的支持。

馬斯克的火星夢
然而,物理上的限制是存在的。想要讓太空船順利抵達火星,在發射時地球需落後火星約45度,而這種情況每兩年多出現一次,也就是說,在任何一個四年總統任期內只會出現兩次。如果要在川普總統任期結束前將人類送上火星,太空船就必須在2028年底的發射窗口期離開地球軌道。但除非這項任務要冒極大的風險,否則需要事先嘗試進行一次或多次無人前置著陸任務,並且這些任務必須在2026年末開始的發射窗口期內發射。
這正是馬斯克去年表示想做的事。如今看來,這幾乎是不可能的。
馬斯克的計畫主要圍繞著星艦。這是一款規模空前龐大,理論上可完全重複使用的太空船,SpaceX公司正在德州南端的星艦基地進行研發。這款兩級系統的早期設計版本之一曾被稱為“火星殖民運輸器”,其設計可使其一次搭載多達100人。
星艦空載時重量約100噸,加上乘員和貨物,重量可增加多達150噸。推進劑一直是發射系統質量的最大組成部分,它將再增加1500噸。即使在超重助推器的幫助下,星艦在飛行的最初幾分鐘內能夠到達距離地球表面60公里的高度,速度達到每小時約4400公里,但幾乎所有的燃料都將用於使星艦達到進入近地軌道所需的每小時28000公里的速度。
如果星艦只需將SpaceX公司的星鏈通訊衛星艙送入軌道(這是其商業用途),那麼最後只剩餘少量燃料也無妨。按計畫部署衛星,然後使用剩餘的推進劑重新進入大氣層並降落。然而,如果打算將星艦送到更遠的地方,幾乎空了的燃料箱就需要重新加滿。
這意味著其他星艦必須為任何一艘前往火星的星艦運送額外的推進劑。需要執行多少次這樣的任務,取決於每次「加油船」任務能夠將多少噸推進劑送入軌道。如果星艦的有效載荷能力低於計劃,那麼加滿燃料箱所需的任務次數可能是15次或20次。實際上需要多少次,無人知曉。在進行了23個月的測試,進行了8次飛行後,還沒有任何一艘星艦成功進入軌道。
SpaceX公司聲譽之高可見一斑。去年9月,馬斯克表示,到2026年將有一些無人星艦進入軌道,加滿燃料並準備好前往火星。這說法即便不太可能實現,至少聽起來還是有可能的。而該公司如今每週使用獵鷹9號火箭進行三次或更多次發射,這在過去看來同樣是天方夜譚。
去年10月,該公司在半空中成功捕獲了返回的超重助推器,震驚了全世界。隔月,它將一艘星艦從亞軌道太空飛行帶回,穿越大氣再入時的火焰,精確控制它在印度洋濺落。人們對該公司綜合實力的評價進一步提高。
今年,先前所有測試中使用的星艦版本已被一個更新、更大且理論上經過升級的版本所取代,但進展並不順利。 1月16日,這些「2號批次」星艦中的第一艘在與超重助推器分離幾分鐘後,尾部起火,被安全系統炸毀,碎片如雨點般散落在特克斯和凱科斯群島的上空。 SpaceX公司認為已找出問題原因,於3月6日再次嘗試;然而引擎再次出現故障,星艦再次被炸毀,熾熱的碎片再次如雨般落在加勒比海上空。
看起來,能夠達成預期目標的星艦,實驗成功還遙遙無期。這些挫折不僅增加了額外測試的必要性,也減緩了研發的速度。 SpaceX公司一直清楚,在製造出能夠進入軌道並返回的星艦後,接下來必須解決如何將超低溫推進劑從一艘星艦轉移到另一艘星艦的問題,這是前所未有的嘗試。
該公司也明白,要發展出能夠連續快速進行多次「加油船」發射的能力,需要大量的實踐。正因如此,該公司申請了今年在其德州基地進行25次發射的許可證。但事實是,進展速度放緩了。到2025年過去一半時,該公司可能總共只能進行4次測試飛行,而那時距離火星發射窗口期就只剩下16個月了。馬斯克聲稱2026年仍有可能進行火星無人發射任務,這實在難以相信。
不過,川普任期的結束也不會意味著馬斯克野心將就此結束。這使得他有興趣讓SpaceX公司能夠適應未來的變化,因為在民主黨政府執政期間,該公司不太可能得到任何優待。他希望看到星鏈盡可能融入政府的運作中,並讓SpaceX公司的發射服務和衛星在美軍太空部隊的運作中發揮更核心的作用,從而打壓眾多競爭對手。但從他的角度來看,延長自己政治「發射窗口期」的最佳方式,是利用自己的精力、資金,以及透過DOGE可能對政府系統獲得的任何技術影響力,確保川普的繼任者如果可能的話,是支持馬斯克的;如果不行,至少對火星探索感興趣。
這樣的繼任政府不必致力於為火星探索的大膽行動買單,只需不加以阻撓即可。事實上,儘管政府資金無疑會受到歡迎,但非政府資助的火星任務也有其自身優勢,能夠實現政府資助的任務幾乎無法想像的一定程度的靈活性。

星艦在德州博卡奇卡的星艦基地為一次測試飛行做準備。
一個重要的問題是返程。如果星艦能夠按設計要求運行,在軌道上加滿燃料後肯定能夠到達火星,但它們將沒有足夠的燃料返回。 SpaceX公司打算透過借鑒祖布林博士的一個想法來解決這個問題:利用火星大氣中的二氧化碳和地下冰製造甲烷,以補充燃料箱中的燃料。
祖布林博士設想在太空人到達之前,在火星上著陸一個推進劑生產設施,這樣他們到達時就會知道有返回的手段。但要為像星艦這樣大的太空船做到這一點,意味著需要一個擁有大量太陽能電池板的工廠,或者一個設計尚未確定且未經測試的小型核設施。在首次載人任務之前,必須提前一兩個軌道發射窗口期運送這樣的有效載荷,這將使這些任務推遲到2030年代。即使是馬斯克,無論他如何努力,可能也無法讓自己的政治「發射窗口期」保持那麼長時間的開放。
另一個選擇是將首批先驅者送到一個沒有現成燃料儲備的地方,這將增加一項原本就危險的任務的風險。前往火星的太空人在長時間的失重飛行過程中,將面臨輻射暴露和肌肉萎縮的可能性,而火星環境比地球上的任何地方都更加不適合人類生存。即使每兩年多進行一次補給,試著在一個外星球上停留長達六年的時間,也將極為艱苦。這或許不比18、19世紀的一些探險航行所經歷的更糟糕,但同樣也不能保證成功。
馬斯克想要進行火星任務,因為他希望看到火星被人類定居。他在言論上對這想法的承諾,與他的行動和投資所體現的偏好高度一致。毫無疑問,他能夠找到志同道合的人,這些人很可能非常適合這項任務,他們將在沒有確定返程路線的情況下,帶頭去實現這一命運。如果他們願意承擔風險,馬斯克也會如此。