SpaceX首位繞月航行乘客現身!日本富翁開啟藝術之旅
北京時間今天上午 9 點,在滿滿的懷舊感中,馬斯克以視頻直播的形式揭秘其在四天前所埋下的懸念,第一個搭乘 BFS 超級飛船享受私人繞月之旅的乘客是日本最大時尚在線網站 Zozotown 創始人、43 歲的前沢友作(Yusaku Maezawa)。
圖丨前沢友作(來源:Zozotown)
1975 年出生的前沢友作 2017 年個人凈資產 36 億美元,名列日本富豪榜第14位。但除了是一位企業家之外,前沢友作還頗有藝術家風範,創辦過樂隊,是東京當代藝術基金會創辦人,去年還曾以 1 億多美元拍下 Jean Michel Basquiat 的一幅作品。
圖丨前沢友作(來源:Twitter)
值得注意的是,這次是前沢友作買下了整個 BFR 火箭,所以,他將選擇邀請6—8位藝術家一同前往月球,但名單還沒有透露。按照其計劃的時間,這趟人類歷史上意義非凡的太空飛行將會在 2023 年啟程,最近將到達距離月球 200 公里的軌道。我們不難看出,已經將火箭發射做到「審美疲勞」的 SpaceX 有了新戰場,即將向更深的太空挺進!
圖丨馬斯克在火箭發動機前演講(來源:SpaceX)
前沢友作已經交過了此次飛行的定金,但馬斯克為了鼓勵更多人的太空熱情,沒有透露前沢友作到底花費了多少錢,前沢友作本人也是三緘其口。不過,既然馬斯克已經提到這是一次「贊助」行為,那麼根據 BFR 總研發成本來估計,很有可能前沢友作總共花費了 1—5 億美元。
圖丨前沢友作在現場(來源:SpaceX)
而談到 BFR ,馬斯克仍舊「樂觀」,並且保證,如果一切順利的話,BFR的第一次飛行將會在明年開始,2—3 年內進行入軌飛行(馬斯克:如果一切順利的話!)。這不難理解,畢竟馬斯克在現場就已經說了,「不載人版的龍飛船首飛測試將從明年 4 月順延到年底的 12 月」。
與此同時,SpaceX 公司還詳細介紹了執行此次任務的航天器——「BFR 火箭+BFS 飛船」組合。相比較於馬斯克在 2017 年國際宇航大會上所公布的那一個版本,這一版本中的 BFS 超級飛船設計有了較大的變動。 不過,馬斯克也透露,這次將會是 BFR 火箭和 BFS 飛船最終版本,不會再有太大的改型。
圖丨新版 BFS 飛船(來源:SpaceX)
圖丨舊版 BFS 飛船的設計(來源:SpaceX)
從 SpaceX 官方給出的概念圖,乍一看,我們似乎從 BFS 飛船中看到了几絲太空梭的影子。實際上,這是因為最新版 BFS 飛船的尾翼相較於前版作了放大並大小統一,而且 SpaceX 還將原本單獨設計的著陸腿和尾翼進行了融合,不得不說整體安排更加合理。
圖丨新版 BFS 飛船不禁會使人聯想到《丁丁歷險記》中登月火箭(來源:Twitter)
同時,飛船還有了一些其他的變化,例如在頭部增加了一個類似飛機鴨翼式的結構;艙門的位置也有變動;原本的「4 台真空版+2 台海平面版」猛禽發動機組合統一型號,數量也增加到了 7 台。
圖丨新版BFR火箭全長118米,可將100噸以上的載荷送上近地軌道,BFS飛船完全可重複使用 (來源:SpaceX)
圖丨新版BFS飛船全長55米,內部空間高達1000立方米,甚至趕超一些空間站(來源:SpaceX)
圖丨新版BFS飛船尾部,馬斯克聲稱,「它的著落方式將是史詩級的,會讓人聯想到外星人降臨」(來源:SpaceX)
圖丨BFR的主結構,滿滿的機械味(來源:SpaceX)
圖丨月球之旅路線圖(來源:SpaceX)
為去月球,SpaceX 做了哪些準備?
實際上,根據 SpaceX 在 2017 年初規劃、本要在今年實施的雙人繞月之旅方案採納的是「龍飛船+重型獵鷹火箭」的方案,但這一次卻直接跳過,使用本來為登陸火星準備的 BFR 火箭,由此也可見馬斯克此前宣稱「公司將集中精力到 BFR 項目上」、「BFR 將或取代所有獵鷹系列火箭」的說法並非虛言。而此次私人奔月之旅,除了是 SpaceX 公司又一成功的廣告之外,是不是也預示著馬斯克已經徹底押寶在 BFR 身上,個中細節值得玩味。
那麼,既然 BFR 是這趟飛行當之無愧的主角,那麼它的進展究竟到什麼程度了?自從在 2016 國際宇航大會上提出行星際運輸系統(Interplanetary Transport System,ITS)那個十分搶人人眼球方案後,SpaceX 那種「火星殖民先驅」的形象就被樹立了起來。
圖丨馬斯克在 2017 年的國際宇航大會上演講(來源:SpaceX)
不過,僅僅過了一年,在 2017 年的國際宇航大會上,馬斯克就宣布將 ITS 的各項參數作了較大幅度的下調,並將方案改稱為 BFR。同時,為了能夠進一步地將 BFR 這個概念描繪的足夠精彩,馬斯克還提出可以將這款超級火箭用作地球跨洲際旅行的最佳交通工具的想法,甚至還一度傳出消息,美國空軍也有意向動用這款火箭實施跨洲兵力投送。
圖丨BFR可以在1小時內抵達全球(來源:SpaceX)
目前,雖然 SpaceX 公司官方對這個項目還沒有一個十分詳盡的介紹,不過,我們還是可以通過公司的一系列舉動來從中略知一二。去年 12 月,SpaceX 在洛杉磯的港口搭建了一個白色的巨大「帳篷」,佔地約有 1858 平方米,造價 50 萬美元。之後不久,馬斯克就透露 SpaceX 的工程師正在這個「帳篷」里建造 BFR 超級火箭。
圖丨BFR的臨時工廠(來源:Reddit)
根據了解,這個項目的周期大約在 18—24 個月期間,也就是說,第一枚 BFR 火箭和 BFS 飛船很有可能會在 2019 年面世。而二者建造好之後,SpaceX 公司將用駁船把它們經巴拿馬運河運送至得克薩斯州海岸,然後在 SpaceX 位於得州的測試場進行懸停試驗。但需要注意的是,SpaceX 的 COO Shotwell 已經將懸停試驗的時間向後推遲了大約半年,至 2019 年末,而誰都無法保證,進度不會繼續順延。
與此同時,SpaceX 公司還在洛杉磯港建造了規模更大的 BFR 專屬工廠,面積是現有的臨時帳篷設施的 10 倍。預計投產之後,BFR 也將會像現有的獵鷹系列一樣,邁上小規模批量化生產之路。
圖丨SpaceX 的 COO Gwynne Shotwell(來源:SpaceX)
那麼,作為肩負著前往月球和火星使命的 BFR 火箭和 BFS 飛船,它們究竟需要經過怎樣的設計和建造才可以熬過在太空中長至數月的飛行、經受住太空中的惡劣環境,同時為乘客們提供十分安全的防護?答案很有可能就在 BFR 建造的材料之中。
根據馬斯克的介紹,整個飛船將會採用由先進碳纖維複合材料製成。該材料由許多邊緣細微但超強的碳線組成,這些纖維經常被編織成一種織物,然後被固定在像膠水一樣的粘性環氧樹脂中。當飛船在返回地球過程中表面溫度升高時,環氧樹脂會在纖維周圍硬化成一種超韌樹脂,在這種情況下,纖維整體力量大於其各部分的總和。許多碳纖維複合材料可以以不到五分之一的用料做到鋼材的性能標準。
圖丨BFR的碳纖維儲箱(來源:Reddit)
雖然被描繪得這麼好,但用碳纖維複合材料來建造巨大的飛船結構也並非一件易事。人類至今建造過的最大的飛行器就是波音公司的 787 客機,以重量計算的話,其超過一半以上都是複合材料。但 BFR 的難度顯然更高。
在今年 4 月份,馬斯克在其 Instagram 賬戶上分享了一張巨大金屬圓筒的照片,還在場景中停放了一輛特斯拉 Model 3 汽車進行示意對比。這個長約 12 米、直徑 9 米的物體其實就是 SpaceX 公司在製作 BFR 火箭和 BFS 飛船的碳纖維複合材料燃料儲箱過程中所需要用到的工具。
圖丨馬斯克Twitter中的工具(來源:Twitter)
不過,對會在太空中飛行的宇宙飛船來說,選擇碳纖維複合材料並不意味著萬事大吉,其仍有幾個面臨的難題值得注意。
首先,環氧樹脂在室溫下會慢慢固化。根據美國聯邦航空管理局(FAA)的規定,每種環氧樹脂具有不同的固化速率,但 SpaceX 選擇的這種大約在四周後就會變得無法使用,這意味著他們只有一個月的時間來迅速修建完飛船的主體部分。
其次,碳纖維複合材料也並不能很好地用於盛納超冷或低溫液體。但尷尬的是,BFR 的推進劑就是液氧甲烷組合,而要保持液態,甲烷必須保持在-162 攝氏度以下,氧氣必須在-183 攝氏度以下。
最後,如果碳纖維材料沒有正確固化,那麼難以察覺的裂痕缺陷就會給任務平添潛在的隱患。
圖丨BFR的猛禽發動機使用液氧甲烷推進劑(來源:SpaceX)
為了做到萬無一失,碳纖維複合材料必須儘可能地擠壓出氣泡。同時,SpaceX 需要非常仔細地做好檢查工作,用超聲波掃描儀掃描每一個部分。哪怕是在地球上,碳纖維的修復也是十分麻煩的,更遑論遠在千里萬里之外的太空,所以,無論多麼仔細都不為過。
更不要說,馬斯克對於 BFR 寄予了太多希望,預計投入的建造和測試資金就將會高達 40—50 億美元以上,馬斯克此次在現場透露的數字是在 20—80 億美元之間,隨著工程的推進,這一數字還有可能會繼續增加。
馬斯克構想中的火星「烏托邦」
既然馬斯克對於火星是這麼的情有獨鍾,那麼他理想中的「火星基地」究竟何時會到來呢?根據馬斯克在 2017 年國際宇航大會上的介紹的時間表,他承諾會在 2022 年之前實現至少兩次貨船火星登陸,2024 年實現貨運+載人登陸。2 艘載人飛船將第一批人送上火星,2 艘貨船負責運送補給品,以此為基礎逐步建立火星殖民地。
圖丨火星基地(來源:SpaceX)
其具體的飛行過程是,首先 BFR 火箭會將一艘 BFS 飛船送上太空,然後火箭返回地面,將另一艘裝滿燃料的飛船再次發送至軌道與 BFS 會和。待補給完成之後,BFS 就將開始為期數月的奔火之旅,將第一批冒險者送上火星。按照這個方案執行多次,火星上第一個人類城市就可以展露雛形。
如果考慮到返回地球的需求,人類必須要能夠在火星上生產推進劑,不過這也並非什麼天方夜譚。因為火星大氣中含有二氧化碳,同時也有固態水被發現,那麼就可以利用薩巴捷反應(Sabatier Process)來催化製造出甲烷(CH4)和氧氣(O2)。
圖丨前往火星流程圖(來源:SpaceX)
隨著到達的飛船越來越多,火星也將會被越來越多的加以改造,使之更適合於人類的生存環境。而地球與火星二者之間的聯繫也將越來越密切,不出意外的話,那種定期的「火星航班」也將投入應用。但不管前景如何,第一批登上火星的人無疑會是最為重要的,畢竟他們肩負著生產者和建造者的身份,所有的基礎設施都要依靠他們從零開始做起。
在前不久於加州舉辦的第 21 屆 Mars Society 大會上,SpaceX 首席火星工程師 Paul Wooster 也帶來了火星項目的新的進展,他表示,SpaceX 公司已經在很認真的研究首批飛船抵達火星的著陸點。
同時,Wooster 還提到,第一批的乘客可能會面臨稍稍艱難的條件——只能暫時居住在 BFS 飛船內,而且還得不到片刻休息,需要立馬開始幹活。
圖丨火星基地(來源:SpaceX)
不過,與創業維艱形成鮮明對比的是,SpaceX 似乎總是對火星基地擁有前景無限的想像。他們不僅要在火星上建造類似南極科考站的小型基地,還要將這個前哨站發展為可以容納上百萬甚至更多人的一座宏偉的城市。
而在一次採訪之中,SpaceX 公司的 COO Shotwell 則表示出了更大的野心,她講到,「我比我的老闆(指馬斯克)想的更遠,我認為我們的視野不能僅僅局限於火星,SapceX 還可以將人類帶向土衛六、海王星乃至太陽系外……」
人類究竟追求一個怎樣的未來?
火星殖民、星辰大海……看似美好,實則有待多多琢磨。在早先於美國得克薩斯州舉辦的一場「西南偏南」(SXSW)科技文化節上,馬斯克曾罕見地透露了他期待中火星社會是以怎樣的方式運作的。「直接民主而非現在很多國家運行的代議制民主將會是這個社會最好的運行規則。」
這個想法一出,還是引起了不小的關注。畢竟看到「直接民主」這個詞,DT 君腦海中首先浮現的是古希臘諸城邦的歷史畫卷。在現代世界中,偏隅阿爾卑斯山中的瑞士或許算得上是直接民主的最直觀驗證。
圖丨古希臘遺迹——帕特農神廟(來源:Wikipedia)
從馬斯克的表述來看,他推崇更為直接簡單的制度,雖然對美國建國一代的國父們所開創的「代議制民主」有多加褒獎,但卻希望「火星人們」以一人一票、直接投票的方式解決問題。
除此之外,火星「新大陸」開闢之後,「火星法」也要儘可能的簡短,為的就是使人們可以在投票之前輕鬆地閱讀和理解這本——社會說明書。「冗長的法律條文毫無意義,那隻會滋生更多的猶豫和裹足不前,錯誤的法律也要及時廢止,以防遺患無窮」。
圖丨制憲會議上的美國國父們(來源:Wikipedia)
或許,我們可以理解為這可能是馬斯克對現在美國社會運行機制心存不滿,妄圖在火星這個新天地里來一場翻天覆地般的大革新。但這也給我們敲響了一個警鐘,那就是,我們究竟該以什麼樣的面貌來建設新的世界。
在大多數人的眼裡,只要脫離出地球,那麼人類歷史過往的經驗就很那再對我們有什麼可借鑒的指導。但在 DT 君看來,地球孕育生命耗費了幾億年,人類文明從萌芽到看似茁壯也不過僅僅數千個歲月而已,我們一邊呼喊著人定勝天,改造自然的口號,卻不得不順從造物主設定好的遊戲規則。
即便有朝一日,人類文明的火種播撒遍太陽系內的各個角落,但人之為人的本性不會變,我們所擁有的真善美、假惡丑也都不會變。智慧、善良、貪婪、自私這些標籤無法被徹底地從每一個人的身上撕下。
人類社會的興衰治亂,史不絕書。不論是荷馬口中的古希臘 300 年黑暗時代、縱橫亞歐大陸的蒙古鐵騎彎刀下的億萬生靈,還是北美大陸空前絕後的人種替換與文明更迭,崛起與衰落,伴隨著殺伐征戰、野蠻與暴行。心懷理想的馬斯克希望通過他自己的力量為人類保存下「文明的種子」,以防他認為即將發生的世界大戰毀滅一切。
這種備份是否必要?也許是,但更重要的是難道不是我們日三省吾身,捫心自問怎樣才能以最大的可能杜絕這場空前慘劇的到來?康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基的那句「走出地球」的名言被太多追求星辰大海的人奉為圭臬,但他老人家的原本之意或許是,「地球是我們的搖籃,我們一定會走出搖籃;但地球也是我們永遠的家園,這裡是我們先輩的歸葬之地,是我們出發的起點,無論走多遠,記得不忘初心,要回來看看。」
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