星舰?听着挺科幻的名字,这是个什么东西呢?

所以先来介绍一下这个星舰

星舰。

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星舰其实就是一款由美国太空探索技术公司研制的重型运载火箭,而且还是可以重复利用的。

这款火箭在2017年的九月份由马斯克公布出来,计划是用来代替猎鹰九号,猎鹰重型运载火箭,天龙号航天器的。

所以星舰的任务是比较繁重多样的,它不仅可以在地球的轨道上运行,而且在地球轨道上加注燃料之后,还可以完成对月球的货物运输以及人员传输,甚至可以进行火星运输等一系列任务。

其实最开始的时候,这款火箭也不叫星舰,前身叫MCT,任务也没有现在这么多,就是单纯的制造一枚重型运载火箭。

研发早在2005年的时候就开启了,最开始的时候叫做BFR,翻译过来就是中超重型火箭,能够进行一百吨的轨道运力。

到了2012年的时候,SpaceX(注:美国太空探索技术公司,2002年六月份马斯克建立的美国太空运输公司)就开始研发火星殖民系统。

2013年的时候,SpaceX就将火星殖民系统和重型运载火箭来了一个二合一,就被叫做火星殖民运输器。

这个时候,星舰就打算使用猛禽火箭发动机,预计要在2016年开始进行测试。

从2011年到2015年这几年的时间里,星舰的一些计划被陆陆续续的曝光出来,确定星舰的目的就是为了登陆火星使用的,而且第一批登陆火星的人时间不会早于2025年。

马斯克在这段时间里,也对星舰寄予厚望,想要在十年到二十年之内将人类送到火星上,在2012年的时候,还说过想要在火星建立一个几万人的火星基地。

除了这些之外就是星舰的名字也变来变去的。

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直到2016年的时候,才确定火箭的第一级的助推器被叫做超级重型,第二级被叫做星舰。

因为第二部分是一艘可以完全独立飞行的宇宙飞船。

整个系统被叫做行星运输系统,火箭本身被叫做ITS运载火箭,到了2017年又被叫做BFR。

当时的设计是直径九米,使用碳复合材料制作的火箭,可以做到让飞船能够在各种大气密度中实施降落,比如无大气层,薄的大气层,重的大气层中都可以。

当时关于火箭的第二级有三个版本,BFS货运,BFS油轮以及BFS载人。

比如说星舰可以将卫星直接投入到地球轨道,按照当时官方的解释是“比以前更为量大的撒土豆行为”。

同时还可以让星舰在地球轨道上加油之后,能够一次性的登陆到月球,而且返回地球都是不需要再次进行加油。

在2017年到2018年的时候,SpaceX开发布会这才将整个火箭命名为星舰,这个名字才算是被定了下来。

星舰的结构

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星舰的设计,最吸引人眼球的就是重复利用。

比如它的两部分,第一级是重复利用的助推器,按照设想助推器完成助推任务之后,是可以做到降落到发射架旁边的,至于第二级,主要结构就是一艘飞船,所以也可以返回到发射架旁边的。

当然了为了压缩成本,每次发射使用的燃料成本控制在一百万美元到二百万美元之间,不过这个想法马斯克也曾经说过,很难做到。

那么第一级助推器是什么样子的呢?

长六十九米,直径九米,预计总升空质量可以做到三千五百三十吨。

整个使用不锈钢罐和支撑架做的结构,在这个结构里面有二十九台猛禽火箭发动机,其中位于内环的九台发动机的作用是改变推力方向的。

不过这个发动机数量在2022年的时候,被增加到了三十三个,内环的发动机也增加到了十三台。

根据一些报道,三十三台发动机并不是星舰助推器部分的极限,它最多可以安装三十七台发动机。

而二级使用的发动机也有九台。

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如此数量的发动机,就可以知道整个星舰中,最值钱的部分就是助推器的发动机了。

猛禽1.0版本的发动机,一台就高达二百二十万美元,也有说发展到的猛禽2.0版本,发动机的成本大幅度下降,变成了一百万美元。

按照一百万美元一台计算,星舰上的四十二台发动机,光成本就要达到四千二百万美元。

这也是为什么,星舰的设计者一直想要设计出可以重复利用的助推器,太贵了。

面对如此众多的发动机,消耗的助推剂也是个庞大的数字。

每一台猛禽发动机每一秒就要消耗五百六十公斤的助推剂,一个一级助推器就有三十三台发动机,一秒就要消耗近二十吨的助推剂。

而星舰在发射过程中,一级助推器就需要携带一千二百吨的助推剂,才可以完成整个发射任务。。

据说发射一次消耗的助推剂成本就高达两千万美元。

二级宇宙飞船部分。

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为了适应星舰的多功能任务的属性,所以第二级有很多的变种。

1、载人星舰,就是一种大型航天器,可以为宇航员提供长时间驻留的设备,当然也可以携带少量的货物。

2、油轮,听名字就能知道,装了油轮的星舰任务就是携带燃料,为地球在轨载人或者载货的星舰提供在轨加注燃料服务的。

3、载货星舰,因为货物不一样,有两款,其中一款是用来将卫星送入太空,比如发射星链卫星。

载货星舰最多可以携带一百五十吨的重量,进入到地球轨道,如果星舰不打算进行回收的话,携带的重量可以达到二百五十吨。

4、星舰人类登陆系统。

这是2020年,SpaceX为参与到阿耳忒弥斯计划进行的专门设计,这个计划就是美国的登月计划,美国和全球六个国家进行合作,不仅要在月球建立永久基地,还打算前往火星。

当然了,按照星舰的一贯思维,这个部分也是可以进行重复使用的。

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不过在这个计划中,星舰的人类登陆系统将会是一个简化版的,只需要完成从月面到月球轨道之间的往返运输。

5、深空飞行器,比如探索火星使用的飞船。

6、可以发射油轮码头,就是一种和油轮对接,最后再为其他类型星舰进行加注燃料的设备。

所以星舰的二级部分有很多类型。

任何东西都是有缺点的,那么星舰的缺点是什么呢?

最大的争议不是目前回收不了的问题,而是星舰不能保护宇航员的问题。

因为整个设计没有屏蔽措施,宇宙中的电离辐射会对宇航员造成伤害,根据估计如果是多次执行火星任务的话,宇航员得癌症的几率要增加5%。

为什么说星舰发射成功,整个世界都要发生巨变。

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2023年十一月十八号,星舰第二次发射,点火后,三十三台发动机都启动了。

可以说一级准备,完成的非常好,但第二级火箭发生了故障,彻底和地面失去了联系,最后传出来的消息是,试飞爆炸,发射失败。

那么星舰的身上有很多之最。

比如说体积最大,动力最强,甚至是研发时间最短,还寄托着人类登陆火星的梦想。

整个星舰的高度一百二十米,相当于四十层高的楼房,起飞重量五千吨,一级主推就可以产生出七千吨的推力。

而这些都是在提醒人们,星舰是一款大推力火箭。

所以说到底引起世界发生巨变的,不是星舰本身,而是大推力火箭的研发。

在地球上但凡能够研发火箭的国家,对于大推力火箭都是很向往的,比如我国的大推力火箭也在紧锣密鼓的研发。

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根据介绍,我国的大推力火箭直径在十米,高度达到了一百一十米,起飞重量四千吨,推力近六千吨,运载能力在一百五十吨以上,在进行地月运输的时候,运载能力在五十吨左右。

为了这枚大推力火箭,我们做出了很多的努力,2023年七月份我们的“朱雀二号遥二”使用液氧甲烷火箭全球首飞成功,在十一月份验证火箭垂直回收的飞行任务也成功了。

相信在不久的将来,能看到我国的大推力火箭的出现。

为什么人类对于大推力火箭如此痴迷呢?

探索太空一直都是人类的梦想,早在1883年的时候,人类就第一次提出利用火箭进入太空,到了1926年世界上的第一枚液体燃料火箭才升空。

人类第一次进入到太空,已经是1961年,登陆月球是1969年,到现在我们中国来了,不仅去了月球,还去火星挖了一勺土回来。

从地球进入到太空,然后到月球,再到火星,火箭其实就是人类进入到太空的阶梯,而大推力的火箭,是人类进入到太空的基石。

毕竟想要进入到深空,随身携带的物资就必须足够,而且深空中蕴藏的各种资源是十分巨大的,所以大推力火箭是人类进入到深空的必需品。

不过进入到深空,还需稳扎稳打才行。

星舰的研发时间太短了,2018年造出样机,2023年首飞,结果三十三台发动机,有三台没有点火成功,升空一百四十秒之后,火箭就出现了异常旋转的情况,到了239秒就发射了爆炸。

此后SpaceX又经历一千多处的更改,十一月就直接进行了第二次发射,结果又失败了。

太着急了!