01.04 造價5000億!跨越4億公里,第一個把人送上火星的國家將是他們

跨越4億公里距離的浩瀚太空,為了登上那顆充滿迷幻色彩的紅色行星,各大航天強國紛紛推出自己的火星探測計劃。

這將是一個難度數十倍於阿波羅登月計劃的人類工程。那麼以各國現有的航天水平來看,誰最有實力第一個將航天員送上火星呢?

12月22號,美國SpaceX公司發射了一枚獵鷹9號運載火箭,該火箭以一箭十星的方式完成了SpaceX公司的第18次航天發射任務,放眼世界還沒有哪家民營公司可以擁有如此重型的運載火箭,該公司創始人馬斯克甚至自信地提出要用最新的“重型獵鷹火箭”進行火星殖民。難道這家民營公司真的有本事獨挑這件連全人類都犯難的載人登火星工程?可以說馬斯克的話純屬是為了廣告效應的無所不用其極。

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馬斯克與獵鷹9號運載火箭

咱們先看看他所謂的“重型獵鷹火箭”,第一級火箭就有足足27臺液氧煤油發動機,如此密集數量的佈局大概只有前蘇聯的N-1登月火箭的30臺發動機數量可以與之媲美,而後者的4次發射全部失敗,根本的原因在於並聯發動機數量過多,導致可靠性大幅度降低,哪怕有一臺發動機沒有及時點火這枚火箭也就完了。即使一切順利,重型獵鷹成功飛天了,但是區區64噸的近地軌道運力相比於動輒數百噸的火星飛船來說也是杯水車薪。

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27臺發動機組裝的重型獵鷹運載火箭

登陸火星還得靠實打實的國家隊,才有可能成功。別看SpaceX這家民營企業做得風生水起,實際上依託的還是美國國家航天局NASA的供貨體系,繼承的還是美國航天工業的技術底子。沒有這些,就是馬斯克說再多也只是空中樓閣。

目前人類已知的兩款3000噸級重型火箭是中國的長征9號與美國的SLS火箭發射系統,這兩款火箭都具備將130噸以上的有效載荷送入太空的能力。依託美國固有的航天技術遺產,SLS重型火箭已經接近完成總裝,中國的長征9號火箭500噸級液氧煤油發動機也已經取得重大突破,到2030年地球唯二的兩款重型火箭將發展成熟。

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中國從長征9號與美國的SLS火箭同屬3000噸級重型火箭

有了運載工具只是解決載人登陸火星的第一步,後續還需要解決能夠進行長時間飛行的火星飛船、火星重返地球的升力火箭、生命保障系統等一系列難題,火星飛船不同於國際空間站可以定期補充燃料、食品等物資,在漫長的旅途中火星飛船隻能靠自己。

火星也比月球這類衛星的引力要大得多,想要取得火星之旅的往返車票,就必須解決航天員重返地球的問題,這就需要一枚足夠推力的火箭從火星表面升空,從而能確保航天員能脫離火星引力返回地球,考慮到火箭故障問題,至少需要一枚火箭作為備份。

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火星

初步統計,總共送往火星軌道的飛船總質量將達到300噸級。需要10次3000噸級重型火箭的發射任務,才能完成火星飛船的軌道對接組裝任務。在進行載人登陸火星以前,至少需要進行二至三次的無人或有人的環火星軌道飛行測試,同樣需要至少30次的3000噸級重型火箭的發射,經計算完成載人登陸火星計劃的預算是5000億美元以上,相當於美國一年的軍費,而美國每年用於此類用途的航天預算僅為30億美元。國際聯合的路線是人類完成登陸火星任務的唯一選擇。

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火星探測

中國作為世界航天領域最具潛力的新星選手,我們將在2020年實施首次火星探測任務,並基於嫦娥探月工程的經驗,我國將使用長征5號火箭一次發射火星探測器,完成繞、落、巡三步走任務,等於一次發射就完成西方數十年的任務量。接下來我國還將研製火星地球穿梭航天器並在火星表面建設無人值守的探測基地供機器人進駐,同時還將在青海省紅崖地區的雅丹地貌區建設模擬火星基地,為載人登陸火星做相關科研準備。

曾幾何時俄羅斯航天專家來到中國參觀航天發射場,他說我不羨慕你們有多少火箭,有多少航天器,我羨慕的是你們的團隊都很年輕,而他們將在未來釋放出無限的能量。


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