花了不到1亿美元，马斯克成功让特斯拉跑车飞向了火星当地时间2月6日

　　当地时间2月6日，美国佛州卡纳维拉尔角，在10余万现场观众的注视下，SpaceX旗下的新型火箭，也是现役运力最强火箭——“重型猎鹰”（Falcon Heavy）火箭首飞成功。

▲ 猎鹰重型火箭两个助推器成功回收

发射后7分58秒，两枚助推火箭同时返回着陆。而火箭则装载着特斯拉樱桃红Roadster跑车，冲向火星。

SpaceX首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)称，猎鹰重型火箭的任务目标是把这辆跑车送上火星轨道。

太空舱计划穿过地球范艾伦(Van Allen)辐射带，进入霍曼转移轨道(Hohmann transfer orbit)。这一轨道将帮助太空舱节省燃料，尽量接近火星，远离太阳。该公司称，跑车将不会靠近火星，不存在将地球的微生物带入火星的可能性。

虽然这次发射中，芯级火箭回收失败，坠入大西洋。但这番结果还是超出了马斯克的预期，发射前他在社交网络上略带紧张的调侃：只要别在发射台上炸毁，那就算试飞成功。

而在网友舆论中，马斯克与SpaceX以及特斯拉三者联合的这次壮举，是一次伟大的、创造人类历史的火箭发射和太空探险。

得益于一级火箭回收技术的应用，Space-X公司的火箭报价远低于同行。这次猎鹰重型火箭的厉害之处在于，不仅价格低于同类产品，运力还更足。

据知乎用户@太空精酿科普，猎鹰重型火箭预计报价仅为1亿美元左右，大大低于德尔塔4重型火箭的4.35亿美元的发射均价，而猎鹰重型火箭的运力比它足足多出了128%。如果是未来“二手”猎鹰重型火箭的话，这个对比将更加悬殊！

可以想见，猎鹰重型火箭可回收与低价模式，将给行业带来震撼影响。

对于美国航天业来说，猎鹰重型火箭的成功发射意味着在航天飞机退役后，美国人又一次有了将宇航员带入太空的能力，无需再依赖俄罗斯飞船。而另一方面，作为目前世界上运载能力最强的火箭，猎鹰重型火箭的运载能力是目前最大火箭的两倍，它的成功发射意味着人类探索太空的一个新开端。

猎鹰重型火箭的创新技术

关于猎鹰重型火箭所运用到的创新技术，主要包括以下几点：

1、多发动机组合的高可靠性设计技术

“猎鹰重型”运载火箭一子级采用27台Merlin-1D+发动机，是当前世界上发动机数目最多的火箭。在传统设计理念中，为避免采用多发动机导致复杂的耦合振动、火箭推重比下降、系统可靠性降低等问题，火箭一子级发动机数目通常控制在10台以内。历史上曾有N-1火箭一子级采用了30台发动机，但其四次发射均以失败告终。“猎鹰重型”运载火箭一子级大胆采用了挑战传统的27台发动机方案，但采用先进的设计手段确保了其高可靠性。

2. 动力冗余技术

“猎鹰重型”运载火箭所采用的动力冗余技术是指在其主动段飞行过程中，当1台或多台发动机发生故障，在不影响其余发动机正常工作的情况下，箭载控制系统对故障发动机实施紧急关机、故障隔离，继续执行并完成主发射任务的一项技术。该技术极具挑战性，涉及的主要关键技术包括：一是动力系统故障诊断隔离技术；二是弹道在线规划与重构技术。

3.可重复使用技术

“猎鹰重型”运载火箭一子级各个通用芯级均安装有栅格舵，可用于辅助箭体再入过程中姿态稳定控制，并提供一定的气动阻力用于减速。各个通用芯级的着陆装置为四个支腿，在火箭发射后的上升段及再入过程中收拢于箭体，当火箭一子级减速即将着陆于地面或海上平台之前展开；支腿由液压装置执行收拢展开，并具有展开后锁死的能力；支腿主要由碳纤维及铝合金蜂窝板构成，轻质且能满足载重需求；支腿带有液压减震器，可进一步减缓垂直着陆带来的巨大冲击。

4.发动机节流技术

为保证一子级助推器分离时芯级仍有最多的推进剂，达到延长芯级飞行时间、提升火箭运载能力的目标，“猎鹰重型”运载火箭在设计之初拟采用在一子级助推器与芯级之间通过交叉管路连接实现推进剂共用的推进剂交叉输送技术。该技术的实现难度较大，目前仍有许多难点问题待解决。

在首飞任务中，“猎鹰重型”运载火箭主要充分利用一、二子级发动机的节流变推力能力，来替代推进剂交叉输送技术实现其拟达到的目标。该方式与采用推进剂交叉输送技术相比可减小火箭设计复杂性，降低风险发生概率。

5.其它技术

“猎鹰重型”运载火箭采用了牵制释放技术，在火箭竖立发射台点火起飞前，通过集成在发射台的牵制释放系统牵制住火箭，同时让火箭发动机竖立发射台低工况工作一段时间，对发动机主要敏感参数进行采集和评估分析，快速判断发动机工作状态，以提升火箭发射可靠性。

“猎鹰重型”运载火箭采用了新型轻质箭体结构技术，氧箱利用铝锂合金壳体横造技术既能保证安全又可大幅降低结构重量，燃料箱利用箱壁桁条以及环形结构设计增加其承载能力。整流罩、助推头锥采用的复合材料，确保了质量最轻。该火箭还按照NASA载人发射标准进行了结构安全裕度设计。与其它火箭采用25%的结构安全裕度不同，“猎鹰重型”火箭是按比飞行载荷高出40%的结构安全裕度来设计的。尽管结构安全裕度高于其它火箭，但“猎鹰”重型运载火箭火箭捆绑助推器的重量比高达30，优于史上任何火箭。

除此之外，例如重型猎鹰火箭的助推器分离和一二级分离均采用的无损式“冷分离”模式（主要为冷氮喷射或机械式推杆）也是一大亮点，其相较于更为传统的爆炸式“热分离”无疑会更具优势，目前，SpaceX 所进行的数十次冷分离操作无一失败，证明足以被其他人借鉴应用。

SpaceX宇航服即将商用

另外特别值得一提的是，

在“重型猎鹰”火箭的发射中，SpaceX还将“Starman”送入太空。这实际上是个穿着SpaceX宇航服的假人。不过，SpaceX这样做并不仅仅是制造噱头。

▲ 被SpaceX送入太空的特斯拉Roadster跑车和假人“Starman”

SpaceX CEO埃隆·马斯克（Elon Musk）在随后的新闻发布会上表示，这个假人身着SpaceX量产的宇航服，而不是功能不足的原型产品或模型。去年，马斯克就在Instagram上透露，SpaceX的宇航员最终将身着这一宇航服，登上“龙”飞船，进入太空。如果一切顺利，那么最早的载人发射时间将会是今年晚些时候。

这套宇航服是由SpaceX内部设计的，相对于大部分宇航服都要更时尚。然而，这并不容易。马斯克表示，在设计宇航服时，将时尚和功能结合在一起是个特别的挑战。

去年8月，马斯克在Instagram上分享了SpaceX太空服的第一张正式照片，并表示已经通过了双倍真空压力测试。

他表示：“我的意思是，这是一场危险的旅行，你希望自己看起来很好。设计一款看起来不错，但功能不足的宇航服很容易，而同时达到两方面目标很难。”

这是一套黑白相间的服装，线条简洁，头盔看起来像是来自科幻电影，整体的美感设计很好。

与此同时，这款宇航服也满足美国宇航局（NASA）设定的一系列标准。因此，Starman的作用是帮助SpaceX测试未来的载人飞行。

马斯克表示：“毫无疑问这是管用的。你可以穿上它，进入真空室里。”

显然，马斯克正在为它的下一个目标“火星殖民计划”做准备。

火星殖民计划

早在2016年的时候，马斯克就做了题目为“把人类变成星际公民”的演讲，宣布SpaceX将开发大型火箭和飞船，将人类送往火星，最终实现火星殖民。

马斯克在会上详细讲述了登陆火星的详细计划。在第一阶段，火箭以2870万磅（1.3万吨）的推力把飞船送入轨道。火箭然后返回地球并安全着陆，回收后的火箭将再次携带燃料箱进入轨道。

为了让轨道上的飞船有足够燃料飞往火星，火箭可能不得不往返几趟给飞船“加油”，直到在轨道飞船有足够的燃料。最佳发射窗口大约每26个月有一次，以保证地球和火星的距离足够近。

　　多次添加燃料是降低成本的关键所在。马斯克解释说，这样能最大程度地增加飞船的有效载荷。飞船装载足够燃料后就将进入火星之旅。

　　下一阶段，飞船将展开发电功率200千瓦的翼状太阳能电池板。它会在太空以每小时62000英里（约每小时10万公里）的速度奔向火星，这可能需要半年以上的时间。

　　当飞船接近火星，并下降到火星大气层，表面将达到1700℃的温度。在接近火星表面时，火箭助推器将启动，令飞船缓缓着陆。

　　马斯克指出，每个飞船可携带多达100或200名乘客。如果在火星上建立可以自我维持的文明，可能还需要20到40年的时间。“如果再火星上有能源，你就能获得水资源，因为火星上存在大量的冰。”他说。

　　马斯克甚至暗示把火星地球化的可能性：在火星大气中释放大量二氧化碳使气温变暖，并产生液态水，使其成为适合人类居住的星球。

四、业内点评

此次

重型猎鹰火箭的成功发射，

再次让SpaceX和特斯拉的创始人马斯克（Elon Musk）再次成为万众瞩目的焦点。2011年4月，还没有成为“钢铁侠”的马斯克宣告了他“想要造出重型猎鹰火箭”的疯狂想法。如今7年过去，马斯克梦想成真。同时，马斯克也完成了自己此前许下的承诺，那就是把特斯拉的跑车给送到了太空，飞向了火星。

资深军事科普作家空天松鼠在腾讯新闻“如何看待马斯克成功将全球最大火箭送上太空？”这一问题下回答道：这次发射绝对是历史性的一幕，一家私营公司用5亿美元（Musk: Total investment is half a billion. Probably more.）研制了这么大运力的重型火箭，从NASA到CNSA，各个国家官方航天机构的脸都肿了。

重型猎鹰火箭运力大，可以打各种大型载荷，从龙式载人飞船到毕格罗的充气空间站，还有NASA的深空探测器，比如欧罗巴快车和果汁（Juice），以后外太阳系探测器都可以用重型猎鹰打，便宜又高效。

科普中国专家郑永春坦言，号称史上推力最大的猎鹰重型运载火箭，携带着马斯克的另一作品，一辆红色的特斯拉跑车，离开地球，飞往火星。马斯克宣称，这两跑车将在太空中飞上几十亿年。航天是高投入、高技术、高风险的事业。

几年前，当马斯克宣布要自己研制火箭时，大家认为他是在吹牛。几年前，他宣布要实现火箭回收再利用时，大家认为他是在吹牛。现在他宣布要是有生之年，实现移民火星时，大家还是认为他在吹牛。但是，马斯克用他那近乎狂妄的梦想、超强的意志、强大的执行力，实现了一个又一个曾经吹下的牛皮。我是马斯克的强烈拥护者，几年前，曾经数次撰文，用SpaceX的经验，为商业航天在中国的发展鼓与呼。郑永春认为，这个世界的变革，是由像马斯克、乔布斯等这样的一些坚定甚至偏激的梦想家和实践家推动的。发射成功后，所有人都在关注马斯克这次又成功了。但实际上，猎鹰重型火箭发射后，最昂贵的芯一级火箭回收却失败了。芯一级火箭原计划在佛罗里达州附近的海上浮动平台着陆，结果三台发动机只有一台点火，导致火箭坠入海水中，但已经没有人关心火箭回收是否成功了。大家只关心他飞往火星的梦想能否实现了。但这个梦想的实现，需要经受更长时间的怀疑、寂寞、等待、失败，才能得以实现。人类因梦想而伟大。

关于猎鹰重型火箭发射的难度，科普中国表示，在正式发射前，太空探索公司已经做了大量的准备和模拟工作。1月份，猎鹰重型火箭完成静态点火测试，该试验原计划持续12秒，主要验证火箭的点火时序，振动情况和推力平衡情况。静态点火（Static Fire）试验，又称系留点火试验，是一种火箭发射前的预先点火试验。

马斯克自己此前也曾表示：“这枚巨型火箭很可能会爆炸......”“太空事业很难”，这是火箭科学家们最喜欢说的一句话，马斯克也有同感。不过好在此次发射成功进行，这是人类太空史上重要的一笔。未来，猎鹰重型也将成为spacex公司火星殖民的很大一部分，他们将在计划前期向火星发射大量物资。

尽管此次发射只成功回收三个助推器中的两个，但仍然是一项巨大的成就，这不仅证明了SpaceX在回收助推器方面的进步，同时也为马斯克的愿景——开发可回收宇宙飞船提供了新的概念证明。

自从宣布猎鹰重型火箭后，马斯克就一直在强调这枚火箭的首次飞行将是一次“高风险飞行”，因为让这枚火箭升空并让三个助推器都着陆需要很高难度的协调，堪称是“空中芭蕾”。

毫无疑问，SpaceX的猎鹰重型火箭发射成功，对于人类探索太空意义重大。据悉，马斯克希望在猎鹰重型火箭发射成功后，通过它搭载Dragon飞船、实现载人环游月球轨道并安全返回地球的计划，时间则是2018年内。看起来，马斯克的目标很快就会实现了。

编辑：芯智讯-林子综合自网络