马斯克最新演讲：星舰与火星计划全解读
马斯克最新演讲：星舰与火星计划全解读
SpaceX老板马斯克近日在星舰基地发表演讲，详细介绍星舰的研制进展、任务规划和火星计划。他认为人类意识可能是转瞬即逝的，因此希望建立多行星、跨星系的文明。为实现火星移民，星舰将成为第一个用于实现多行星生存的火箭。马斯克预测，火星自给自足将在大约20年内实现，人类将在火星上建立城市。
人类意识转瞬即逝，单行星文明必将灭亡
我经常被问到一个问题，就像费米悖论——外星人在哪里？我没有见过任何证据表明地球上有外星人，这意味着我们可能是孤独的存在。如果认同“没有文字就没有文明”，我们的文明实际上只有略超过 5000 年的历史。与地球存在的45亿年、甚至宇宙存在的138亿年相比，整个人类文明只是眨眼一瞬，微不足道。我认为这可能意味着：意识是极为稀有的，也许是转瞬即逝的，不会持续很长时间。否则，我们应该已经见到了外星人或者外星人存在的迹象。如果我们最终有能力去探索外星系，我认为我们可能会发现许多早已灭绝的单行星文明。
我们不想成为这样发育不全的单行星文明，我们希望成为多行星、最终跨星系的文明，到恒星海洋中去，把科幻小说变为现实，让“星际迷航”成真。这就是我认为实现多行星生活具有高度紧迫性的原因。因为在地球45亿年的历史中，这是我们第一次有机会将生命或意识延伸到地球之外。
火星移民需要在第三次世界大战之前实现
人类意识之光就像无边黑暗中点燃的一枚小小蜡烛，它只燃烧了很短的时间，很容易熄灭。这种意识能否真的延伸到另一个星球，甚至另一个星系？我们必须在人类文明仍然强大的时候完成这一壮举，最好在第三次世界大战或其他严重事件发生之前完成。
重要的是，我们需要在火星上有足够的人和资源，这样即使地球发生了什么，火星也能将人类生命和意识保存下来。当然，我并不是说要放弃地球，我们希望地球尽可能长久地好下去，但有些事情可能会超出我们的控制。所以，我们希望尽快实现火星的自给自足。我相信这个目标可以在大约 20 年内实现。
争取延续人类文明一百万年
我们想要保护地球上微弱的文明之光，将其带到火星，并最终拓展到太阳系其他地方，再进一步前往其他星系。我可能无法见证这一切了，除非被冷冻起来之类的。但我相信终有一天，我们会发现很多可能存在了一百万年、两百万年或者一千万年的文明。
一个能够持续一百万年的文明，比我们的文明存在的时间长得多。我们身陷慵常琐事，但即便不是一亿年、十亿年，我们至少应该希望人类文明能持续一百万年。为了实现这个目标，我们必须成为多行星物种。
为什么是火星？
人们经常会问，为什么选择火星？其实我们并没有太多选择。金星是一个高温、高压、充满酸性气体的地方，你肯定不会想去。月球虽然离我们近但没有大气层，重力仅为地球的六分之一，并且缺少许多重要资源。此外，与火星相比，月球的防护性能差很多。如果地球上发生了什么——比如第三次世界大战或全球核战争爆发，他们可能会向月球扔几颗核弹。用核武器攻击火星就难多了，核武器到达火星之前应该能有时间来阻止攻击。因此，即便地球发生灾难，到达火星的距离和时间难度真的能保护人类意识的延续。长远来看，我们还可以让火星变暖，增加其大气密度，让大约 40% 的火星表面出现液态海洋。未来我们可以将它改造成类似地球的行星。
当我们的探索活动超越了火星，可以去一些像谷神星这样的小天体以及木星的卫星等。星舰最终将具备到达太阳系任何地方的能力。然后，我们需要一种新级别的技术去探索其他恒星系统。但如果我们连火星都无法抵达，其他的恒星系统就毫无希望了。（去火星）需要一些工作，属于一种修补方案，但这真的是我们成为多行星生存物种的唯一选择。
星舰是第一个用于实现多行星生存的火箭
星舰就是实现生命多行星生存和保存人类意识之光的关键。此前没有任何火箭有可能将地球生命延伸到另一个星球。
这是3次试飞的比较。你可以看到，星舰的推力显著提升。大约一个月后，我们将进行第4次飞行。运气好的话，我们应该能够成功穿过高温区，受控溅落到海里。希望一级火箭也能成功降落到虚拟塔位上。如果成功，第5次飞行将尝试让一级返回并落回真实塔架。我认为，今年通过 Mechazilla 机械臂捕获火箭的成功率大约在80%到90%之间。
这真的很疯狂。我们第一次提到这件事的时候，听起来简直离谱：我们要使用一个巨大的、甚至比电影里的机甲酷斯拉还大的设备，用机械臂从空中接住有史以来最大的飞行物体。就是要这么干。可能第一次不会成功，但我们相信最终会成功。
今年回收一级，明年回收二级
我对今年用机械臂回收一级火箭充满信心，接下来二级飞船的回收和重复使用需要长一些的时间。对于飞船回收来说，我们希望至少能连续两次成功降落到海上某个特定地点，或者撞入海洋某个特定地点，然后才会尝试让它到发射场着陆。因为我们不想让碎片洒在墨西哥或美国上空。
我猜测可能在明年开始重复使用星舰飞船，但今年极有可能让飞船飞到海洋的一个受控区域，让它在太平洋或印度洋某处的虚拟塔位上着陆。
今年开始产能加速
我们将建造更多的回收机械臂。星舰基地会有两座发射塔，卡纳维拉尔角也会有两座。明年中，卡角的第一座发射塔和发射系统将投入运行。我们会在星舰基地实施开发阶段飞行，测试新技术，制造火箭。大部分任务飞行将在卡角发射。
今年还要造大约6对一级火箭和飞船，这个生产速度明年将大幅提升。这也是我们建大型工厂的原因。最终，我们需要制造比一级火箭数量更多的飞船，特别是针对火星任务。因为我们会将飞船拆解用作火星上的原材料，这些材料非常珍贵。
最终，我们还是要让飞船返回地球的。我认为应该给人们提供回家的选择，因为如果有机会回来，他们才可能更愿意去火星。但我认为大多数去火星的人可能永远不会返回地球。因此，我们需要提高产能，最终达到每天制造多艘飞船的水平。
我曾经被告知火箭重复利用是不可能的
自公司成立以来，我们获得了丰富的经验。一开始，我们甚至无法将一枚小火箭（猎鹰1号）送入轨道，而现在我们已经成功实施了几百次轨道发射、回收和重复使用。我曾经多次被告知火箭重复利用是不可能的，即便成功了也没有价值，因为没有人会想要多次使用火箭。然而现在，我们已经常态化地发射和回收一级火箭，并且也回收了整流罩。所以，我们从猎鹰项目中学到了很多经验，也为星舰项目提供了宝贵经验。猎鹰和星链显然是让公司得以持续运营的主要（收入）来源。
星舰将发射地球上超过99%的质量
从一枚小火箭到猎鹰 9 号这样大一些的火箭，多次迭代到猎鹰重型、再到星舰，星舰还将更大。今年工作如果按计划进行，SpaceX将把地球上90%的质量发射入轨。中国发射大约 6% 的质量，世界上其他航天实体发射4%，这是非常惊人的。等到星舰开始执行任务飞行，我们将发射地球上超过99%的质量——这也是在火星上建立城市所必须做的。最终配置或形态的完全可重复使用星舰运载能力将超过 200 吨，而且一天内能多次飞行。
一次火星任务需要在轨补加推进剂5到6次
为了到达火星，我们需要建造类似推进剂仓库的“加油版”星舰，装满推进剂。它看起来更像热狗，而不是一支矛。（注：“加油版”星舰不需要降落火星，所以不需要具备气动外形。）前往火星的任务星舰携带几百吨载荷从地球起飞，进入轨道后推进剂几乎耗尽，由“加油版”星舰补加推进剂，然后一路飞往火星并着陆。
明年我们要验证星舰与星舰之间的推进剂转移。虽然两艘星舰连接后进行流体转移的场景可能看上去有些好笑，但它的确是去火星的重要一步。每次火星任务需要进行大约5到6次推进剂补加，大致是5：1的比例。
定制月球版星舰
（推进剂在轨补加）对NASA重返月球的阿尔忒弥斯项目也很重要。我们计划为月球任务定制飞船。月球上当然没有回收机械臂，所以飞船需要着陆腿。飞船无需配备热防护罩和襟翼，因为月球没有大气。未来我们希望在月球上建立一座名为阿尔法的月球基地，实现月球上的永久居住。
第三代猛禽发动机大幅简化
看看猛禽发动机推力是怎样从185吨提高到280吨的。我认为一级火箭发动机的最终推力目标是超过 330 吨，这意味着起飞时的总推力将达到 10000 吨。
同时，第三代猛禽发动机不需要热防护罩。它在许多方面进行简化，增加了很多内部冷却通道，这是第二代猛禽所没有的。在需要用二级管道的地方，管道也集成到了泵和燃烧室壳体中，使全系统变得更加简洁。第三代猛禽虽然看起来似乎少了许多部组件，实际上那些部组件要么被去掉了，要么集成到了系统中。
制造第三代猛禽发动机的过程非常困难，但一旦完成，它将更容易进行组装，性能更高，总质量更低，并且更可靠。
星舰升级更强更大
星舰越来越高是必然的。根据目前设计，第二代星舰的入轨质量将超过100吨，第三代星舰将超过 200 吨。如果（第三代星舰）每次飞行能送200 吨入轨并且能完全重复使用，这太不可思议了，而且它将高达500英尺（注：500英尺约合152米；星舰目前高121米）。
我们进行了数千项的设计改进。我认为最重要的一项改进在于，第三代星舰每次飞行的成本将比猎鹰1号还低。这就是完全可复用火箭和一次性火箭之间的区别。猎鹰1号每次发射可将大约半吨的质量送入轨道，第三代星舰每次飞行可以携带的质量将是它的400 倍，成本却比猎鹰1号更低。最终，我认为我们能将每次飞往地球轨道的成本降低到 200 万或 300 万美元左右。这些数据有些难以想象，以前没人认为这是可能的，但我们并未违反任何物理定律。
火星自给自足有基础
在火星上，最初我们可能只会简单地重复利用飞船材料，大多数飞船可能不会返回地球。随着时间推移，我们可能会希望把飞船带回地球，这样就能重复飞行。为此，我们需要在火星上制备甲烷（CH4）和氧气（O2），这可以用水（H2O）和二氧化碳（CO2）来实现。火星的大气主要是二氧化碳，火星上还有大量水冰。所以，这个环境就像是为我们量身定制的。
实际上，我们之所以选择液氧甲烷系统，就是因为在火星上制造甲烷和氧气相对容易。这并不是一件轻而易举的事，但是在火星上制造甲烷和氧气的原料是现成的。
地球人努力工作存钱就能去火星
火星任务每两年或 26 个月进行一次。大致每隔两年，就会有数以千计的星舰从地球出发，前往火星。你购买星链服务的钱正在帮助人类实现登陆火星目标。
我们希望将去火星的成本降低到几乎每个人都能负担得起的程度。比方说，在地球上努力工作存钱，就应该能去火星。因此，在理想状态下，几乎每个人都能去火星。我相信很多政府也会赞助。
怎样选择着陆区？
我们希望能到达火星上的理想着陆区，那里有丰富的资源，能获得水或水冰，而且离两极不太近以便利用太阳能。
虽然不知道能否获得批准，如果能在火星上用核能就好了，可以利用核能产生的热量来发电。我们的理想（着陆点）应该是低于火星“海平面”约两公里的地方。我们可能希望在火星极地和赤道的中间地带降落，这里地势低，大气密度更高，可以利用大气进行减速。
先有马，才有马车
所有这些事情都需要研究。人们有时问我，这些问题正在解决吗？我的回答是：还没有，因为我们需要先有马，再有马车。火箭就是马，这些问题就是马车。
最终，我们会需要所有这些东西：大规模发电，矿物开采，水冰开采，推进剂制造，长期生命支持，大量建设工作，全球通信，等等。我相信，这将为那些想在火星上创业的企业家们开辟许多机遇。无论是是建设推进剂存储库，还是提炼铁矿石、开比萨店或酒吧，我们都将有机会在火星上干在地球上喜欢干的任何事情。想想开一家火星酒吧，多棒啊！
建立火星城市需要一百万人几百万吨物资
要建立一个自给自足的城市，大约需要一百万人口和几百万吨的物资。我们能在 20 年内做到。然而，为了实现自给自足，需要建立完整的工业基础，不能缺少任何元素。
如果每天发射 10 次、每次运载200吨，每一轮火星任务期间能向火星运送25万吨物资。（注：火星发射机会每两年一遇，一个任务期内的发射窗口为2-3个月，但马斯克此处数字疑似有误：按90天窗口计算，一个任务期内运载总量应为18万吨。以及，同一个发射场每天的火星发射窗口为小时级，地球轨道对接任务的发射窗口为分钟级，如果每天发射10艘任务星舰及配套的50艘“加油版”星舰，需要建设数量惊人的发射台，而如此大规模、连续90天的甲烷排放将对地球造成严重污染……当然，这些都是星舰未来需要解决的问题。）这意味着8年能运送100吨物资。我认为这完全可行。我们真的要干这件事。想想都觉得疯狂：运送数百万吨物资到火星！
巨大的星舰舰队待发
为此，我们要建造很多星舰，每年需要几千艘。听起来很多，其实是很可行的。如果和汽车生产比较，这只是个小数字。当然，它比汽车大得多。但即使从总重量来看，每年建造几千艘星舰也是非常可行的。
未来，我们可能会有一些离开火星的发射站。我想象所有星舰等待行星排成一线（注：太阳、地球、火星位于一条直线上且火星和地球位于太阳同一侧时地火距离最近，为地火任务最佳窗口），然后巨大的星舰舰队从火星起飞。
我们真的要这样做了。回想一下星舰项目的起源。我们现在站立的地方原来只是一片沙滩，看看现在我们在这里取得的成就。我们已经完成了3次星舰飞行，第4次也将进行。我们正在建设巨大的工厂，将有能力生产大量飞船。这一切都是真实发生的，我们要开始行动了。我们要把人类带上火星。