美国SpaceX公司近年来在航天领域动作频频,凭借猎鹰9号火箭的卓越性能,成功将大量星链卫星送入近地轨道。这款火箭不仅具备“一箭多星”的能力,单次发射可携带三四十颗卫星,更因其可重复使用的特性,大幅降低了火箭制造与发射成本,加速了卫星部署的进程。
然而,SpaceX的雄心远不止于此。公司正在紧锣密鼓地研发一款更为强大的火箭——星舰火箭。这款火箭的研发之路并非一帆风顺,前两代星舰火箭已相继退役。如今,备受瞩目的第三代星舰V3版本即将迎来首次飞行测试。马斯克在社交平台上透露,测试将在几周后展开,主要任务是将新一代星链V3卫星送入太空,并验证星舰V3的关键技术。
与前两代相比,第三代星舰在设计和性能上进行了全面升级。它采用了更薄但更坚固的不锈钢环段,既保证了强度又减轻了重量。同时,星舰V3的体积有所增加,比第二代高出了约1.5米,这意味着它能携带更多推进剂,支持更长时间的飞行任务。更为引人注目的是,星舰V3装备了33台猛禽3号发动机,推力比之前翻倍,单次发射可将多达100颗星链卫星送上近地轨道,运载能力实现了质的飞跃。
马斯克一直怀揣着一个宏大的计划,即向近地轨道部署约4.2万颗星链卫星。自2019年首次发射以来,SpaceX已成功发射了近万颗卫星,猎鹰9号的重复使用功不可没。然而,随着目标卫星数量的急剧增加,SpaceX近日向美国联邦通信委员会提交申请,计划将星链系统的卫星数量从原定的4.2万颗提升至100万颗,增幅超过20倍。显然,这一庞大计划无法仅依靠猎鹰9号火箭来实现。星舰V3的到来为这一计划带来了新的希望,其强大的运载能力将大幅提升星链卫星的发射效率。
然而,部署100万颗卫星并非易事。即便星舰V3每次发射能送上100颗卫星,按照这一速度,至少也需要发射1万次。这么多卫星涌入近地轨道,空间将变得异常拥挤,如何避免碰撞成为亟待解决的难题。事实上,SpaceX并非真的打算将100万颗卫星全部部署到近地轨道。在距离地球三四百公里到1200公里的区域,各国对于低轨道资源和频率资源的争夺日益激烈。专家预测,低轨道能容纳的卫星数量大致为6万颗。因此,SpaceX提出的超大规模星链卫星系统,更多是为了在竞争中抢占先机。
与此同时,中国也在积极推进类似的低轨道卫星计划。例如,“GW星座”卫星互联网项目已进入常态化发射阶段。未来,中国预计也将申请部署超过20万颗低轨道卫星,以确保在这一领域的竞争力。
SpaceX研发星舰火箭的目标远不止于发射星链卫星。马斯克的远大梦想是利用星舰火箭实现人类登陆月球乃至火星的目标。他曾在多个场合表示,计划在2050年前组建一个庞大的星舰舰队,将100万人送上火星,建设火星城市,实现火星移民。尽管目前星舰火箭的研发仍在进行中,第三代星舰的首次试飞尚未启动,但马斯克已为星舰的未来制定了时间表。他表示,计划在今年年底发射星舰,搭载特斯拉人形机器人“擎天柱”进行火星任务。如果顺利,载人登陆火星的任务可能最早在2029年开始。
星舰火箭的设计目标是将人类及物资送上太空,甚至是月球和火星。这款火箭总长约120米,直径9米,搭载的第一级为超级重型助推器,长约70米;第二级为星舰飞船。这两级火箭均可重复使用,能将最多100人或100吨物资送入太空。尽管星舰的运载能力极为强大,但要实现火星移民,依然面临诸多挑战。
火星的环境极其恶劣,大气稀薄,几乎没有氧气,温度较低。人类无法在没有宇航服的情况下生存,必须穿着特殊的宇航服才能抵御寒冷和缺氧的环境。火星上没有生命迹象,环境严酷意味着宇航员必须解决生存问题,食物、氧气等基本物资是最迫切需要的。目前,我们尚未在火星上发现动植物生命,因此登陆火星时,所有的食物补给都需从地球发射过来。如果补给出现问题,火星上的宇航员将面临极大的生存挑战。
飞船从地球出发后,至少需要飞行半年才能到达火星轨道。而且,去火星的发射窗口并非随时都有,每隔26个月才会出现一次合适的发射窗口。错过一次窗口,就必须等待更长的时间。因此,前往火星的第一批人类将面临极大的风险。不过,未来可能通过提前派遣机器人进行准备,建立基地、庇护所,甚至尝试在火星上种植农作物、开发水资源。只有确保一切准备妥当,才有可能在安全的前提下将宇航员送上火星。然而,想要在短时间内做好这些准备工作,仍然需要更多的时间和技术进步。











