SpaceX|SpaceX的星际飞船经济学,马斯克:完全快速的复用性才是“圣杯”


SpaceX|SpaceX的星际飞船经济学,马斯克:完全快速的复用性才是“圣杯”
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SpaceX|SpaceX的星际飞船经济学,马斯克:完全快速的复用性才是“圣杯”
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SpaceX公司创始人兼首席工程师埃隆·马斯克(Elon Musk)表示:“全面、快速的重复利用性是轨道火箭的圣杯 。 ”
为了使生命多星球化 , 并显著降低航天飞行的成本 , 运载火箭应该像汽车和飞机一样完全可重复使用 , 在整个使用寿命中只需要做很少的工作就能持续运行 , 而燃料将是其主要的成本 。
【SpaceX|SpaceX的星际飞船经济学,马斯克:完全快速的复用性才是“圣杯”】
完全可重复使用是唯一可行的方式 , 长期看来 , 它可以让成千上万的人进入太空 。 马斯克表示 , “星际飞船”的经济效益将使在火星上建立一个“自给自足的城市”成为可能 。
目前 , 该航空公司的猎鹰9号火箭和猎鹰重型火箭的硬件只能重复使用80%左右 。 火箭的第一级助推器和有效载荷整流罩如果在从太空返回时没有损坏 , 可以重复使用 , 但第二级是消耗性的 。
对比其他公司 , 这些航空公司的运载火箭完全是消耗品 , 虽然有一些可以重复使用的火箭 , 但不能飞很远 , 只能停留在亚轨道上 , 比如蓝色起源的新谢泼德火箭 。 俄罗斯的联盟号有将有效载荷送入轨道的能力 , 但它是完全可以消耗的 , 它的一些部件会以碎片的形式落回地球 。
SpaceX已经开发出历史上最先进的轨道级火箭 。 到目前为止 , 通过将它们降落在海上和陆地上 , 该公司已经回收了近100多个一级助推器 , SpaceX公司已经在103次任务中着陆了92个猎鹰9号助推器 。
就数量而言 , 它重复使用了大约68次助推器 , 在飞行之间进行了一些翻新 , 单个一级助推器最多重复使用了10次 。
马斯克说 , 猎鹰9号一级助推器有可能被重用100次 , 然而 , 整个火箭并不是100%可重复使用的 , 还有该公司开发的“龙“号太空船 , 每次只能将不到7人运送到外太空 , 也最多只能运送50000磅到近地轨道 。 这远远不能达到建立一个可持续的火星殖民地的要求 , 甚至还不够建设一个永久性的月球基地 。
这就是为什么SpaceX正在努力开发一种完全可重复使用的“星际飞船”发射系统 , 该系统将能够将大约100吨的重量送入近地轨道 , 并可在航天器内容纳100名乘客 。 在种“星际飞船”还将使该公司单部署更多的卫星 , 甚至超大的科学仪器 , 如深孔望远镜以在未来探索太阳系 。
马斯克表示 , “圣杯”将是一种可重复使用的“星际飞船”运载工具 , 它将以更低的成本向轨道发射更多的有效载荷 , 并且能够每天进行多次飞行 。 “我们最理想的情况是每次发射成本为1500万美元 。 猎鹰火箭的成本大约是替代火箭的一半到三分之一 。 有了星际飞船 , 它的成本可能是一个消耗性航天系统的1% 。 ”
“我们认为 , 发射的边际成本可能低于100万美元 , 有效载荷将是猎鹰9号的10倍 , ”他在上月的2021年代码会议上说 。 在这个边际成本下 , 完全可重复使用的航天器的主要费用将是航天器的燃料 。 从这个角度看 , SpaceX的猎鹰9号每次发射的价格约为6200万美元 。
SpaceX公司正在德克萨斯州卡梅伦县博卡奇卡海滩的“星际基地”开发这种“星际飞船” 。 这个巨大的发射系统包括一个230英尺高的超重型火箭助推器 , 它将配备32个以甲烷为燃料的猛禽(Raptor)发动机 , 能够产生超过1600万磅的推力 , 以推动160英尺高的星际飞船前往外太空 。
马斯克的愿景是在未来20年里制造至少1000艘星际飞船 。 他说:“人类要想成为多行星生命 , 每年要向轨道输送兆吨的物资 。 ”“每年建造100艘星际飞船 , 10年内就可以达到1000艘 , 或者在每个地球-火星轨道同步窗口可以运送大约10万人 。 ”
“星际飞船设计目标的平均速度是一天飞行三次 , 也就是一年一千次飞行左右 , 每次飞行载荷在100吨以上 , 所以每10艘飞船每年可以产生100万吨的载荷量 。 ”马斯克在去年的一系列推文中解释道 。 如果按照这个速度 , 根据马斯克的计划 , 到2050年 , 人类将能够将生命延长到这颗红色星球 , 并在火星上建立第一个可持续的定居点 。