埃隆·马斯克(Elon Musk)的SpaceX再次改写历史,将其强大的星际飞船系统发射到太空。
星际飞船设计用于飞往火星,能够搭载多达100人,将由超重型火箭从德克萨斯州的太空港发射。这次飞行将使其成为人类有史以来最大,最强大的火箭系统。
发射计划于20月<>日进行。 这是第二次尝试,由于燃料问题,发射前一天没有进行。
如果成功,SpaceX项目将成为迈向太空旅游的重要一步,并可能从根本上改变太空旅行的规则。
项目历史
自2002年SpaceX成立以来,埃隆·马斯克(Elon Musk)一再表示,他的公司的主要任务是帮助人类殖民火星。
但直到2012年,他才公开宣布SpaceX打算创建一个可重复使用的火箭系统,该系统应该超越以前的开发 - 猎鹰家族的运载火箭。最初,新的火箭系统被称为火星殖民运输机。
2016年,马斯克展示了航天器的详细设计,包括发动机的大小,数量和类型。 该系统的名称改为行星际运输系统(ITS)。 除了设计之外,还向公众展示了ITS和一艘轨道油轮的技术能力,该油轮应该在前往火星时为飞船加油。
一年后,在国际宇航大会上的一次演讲中,马斯克给火箭系统起了另一个名字——大猎鹰火箭(BFR)。新的碳纤维火箭高106米,宽31米,并配备猛禽发动机。
它还将配备一个带有襟翼的小型三角翼机翼,用于将船降落在不同密度或没有它的大气中。 2018年,SpaceX放弃了三角翼,更喜欢船底的三个稳定器和顶部的两个较小的稳定器。
随后马斯克表示,在成功通过所有测试后,BFR将于2022年飞往火星。
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2018年301月,SpaceX宣布了新的最终名称:运载火箭——超重型,航天器——星际飞船。 后来,马斯克表示,火箭将由<>系列的钢制成,而不是之前计划的碳纤维,后者更昂贵且难以制造。
不到一年后,同样由钢制成的星际飞船第二阶段的第一个全尺寸原型在德克萨斯州的一个建筑工地进行了展示。
2021 年夏天,埃隆马斯克发布了一段超重型及其发动机运输过程的短视频和照片。 2022月,SpaceX对猛禽真空发动机进行了试射,一个月后,马斯克宣布,星际飞船原型机的首次轨道飞行计划在获得联邦航空局许可后于<>年初进行。
但是,该机构没有时间进行必要的测试,因此首次轨道飞行被推迟到2022年<>月。 一个月前,SpaceX完成了一个成熟的星际飞船原型的建造,为第一次轨道飞行做好了准备。
同年11月<>日,星际飞船的展示发生了。
什么是星际飞船
星际飞船是一种可重复使用的运输系统,高度为120 m,直径为9 m,由运载火箭超重型和同名星际飞船组成。
70米长的超重型配备了33台猛禽发动机。其中13个位于中心,其余20个位于运载火箭船尾的周边。
里面有装有3400吨过冷液态甲烷和液氧的罐子。氧气充当氧化剂,导致甲烷燃烧。它们一起形成一种称为金属毒素的混合物。
由于它的使用,可以实现超过70兆牛顿的最大推力。这足以将 100-150 吨的有效载荷提升到近地轨道。这使得超重型比土星五号更强大,土星五号在上世纪 60-70 年代用于发送阿波罗系列的船只。
在火箭的顶部是50米高的星际飞船。飞船本身将配备六台发动机:三台猛禽和三台 – 猛禽真空,设计用于太空真空。
在它的船头有一个大隔间,用于存放人员或货物。
星际飞船目的
SpaceX将Starship定义为一种运输系统,旨在将机组人员和货物运送到地球轨道,月球,火星和更远的地方。
马斯克本人相信,如果成功,星际飞船系统将完全取代猎鹰火箭和龙与龙2号宇宙飞船。因此,Starship將接管前身的功能,將貨物和宇航員運送到國際空間站。
星际飞船发射的力量和廉价性激发了从商业代表和科学家到军方等极其广泛的各方对使用该项目的兴趣。
2021 年,SpaceX 和 NASA签署了一项价值 2 亿美元的协议,作为阿尔忒弥斯计划的一部分,为前两次登月任务开发星际飞船版本。 月球的第一次飞行应该经过测试,并将在没有机组人员的情况下进行,下一次飞行定于9年进行,应该将宇航员运送到地球卫星上。
Starship的另一个用例是太空旅游。因此,这位日本亿万富翁、Zozo服装连锁店前泽友作(Yusaku Maezawa)和埃隆·马斯克(Elon Musk)宣布与其他八名乘客一起绕月飞行。该航班定于2023年,但可能会推迟。
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尽管便宜且实用,但SpaceX可能仍然面临寻找商业客户的问题。目前,需要将重量超过100吨的货物运送到地球轨道的公司并不多。
Starship的首批商业订单之一可能是交付卫星,用于Starlink或OneWeb等全球互联网网络的快速发展项目。 猎鹰9号火箭将40颗OneWeb卫星和60颗Starlink卫星送入轨道。 有了Starship,這個數字增長到數百個。
在科學環境中,Starship開闢了新的可能性,因為對於天文學家來說,這是將大型望遠鏡送入太空的機會。 根据加利福尼亚大学空间科学实验室的代表Abhi Tripathi的说法,放宽质量限制和发射火箭的廉价性为科学家和工程师设计新任务创造了先决条件。
军方也对星际飞船的能力感兴趣。 特别是,美国空军正在考虑将新的SpaceX火箭作为运往世界不同地区的货物的工具。 今年102月,五角大楼仅拨款<>.<>亿美元,用于研究作为货船的航天器。
从理论上讲,星际飞船可以发射到轨道并下降到所需的区域以运送人道主义或军事物资,比目前的军用飞机快得多。
星际飞船將如何改變太空工業
Starship的主要特点是它的可重用能力。可重用性使您可以降低一次发射的成本,因为以前运载火箭只使用过一次。
SpaceX希望通过类比商业航空旅行来使用火箭。以猎鹰9号为例,该公司实现了单次发射成本的显着降低。因此,猎鹰9号的飞行成本约为67万美元,或每公斤运送到低地球轨道的有效载荷2600美元。
相比之下,直到2011年才被NASA使用的火箭的发射成本为1亿美元,或每公斤近6万美元。 SpaceX火箭也比俄罗斯的联盟号便宜,后者到达近地轨道的成本超过每公斤有效载荷60,16美元。
星际飞船的成功发射和着陆可能是将东西送入太空的成本的又一场革命。马斯克本人认为,星际飞船的发射价格可能会降至10万美元,这使得交付1公斤有效载荷比100美元便宜。
要了解节省的规模,可以与阿波罗计划进行类比,该计划使美国能够首次将人类登月。该计划由15个运载火箭土星五号组成,这些火箭与SpaceX的超重型火箭属于同一级别。
按照今天的价格,美国政府在阿波罗计划上花费了大约150亿至160亿美元。开发土星五号的成本约占该计划总成本的40%,约合60亿美元,每次发射火箭后都直接落入海洋。
在当时两个超级大国对峙的背景下,阿波罗计划的成本仍然可以在某种程度上合理,但对于商业或积极的太空探索来说,这样的金额显然是不可接受的。成本是该计划缩减的主要原因之一。
现在,可以廉价且大量地交付货物。
资讯来源:乌克兰真理报。原作者:伊戈尔·皮利皮夫
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