讓生命成為多行星物種
推進中 · 2002年SpaceX創立時就定下的目標是在地球之外建一座自給自足的城市,如今的計畫是先建月球城市,再建火星城市。
是什麼
2002年3月14日,馬斯克註冊成立SpaceX,公開定下的目標是讓生命成為多行星物種,也就是在另一個星球上建立能自給自足的人類定居點。在此之前,他曾想在俄羅斯買幾枚翻新的洲際彈道飛彈(ICBM,冷戰時期的遠程飛彈),把一個小型載荷送上火星。談判最終破裂,他由此得出結論:要把進入太空的價格降下來,唯一的辦法是SpaceX自己造火箭。
為了這個目標,SpaceX造出了星艦(Starship)。這是一枚完全可重複使用的兩級火箭,第三代(V3)箭體高124公尺,相當於40層樓高,直徑9公尺,是迄今飛上天的火箭中最高、推力最大的一枚。
為什麼要做
馬斯克給出的理由是生存。他想在地球之外建一座能自給自足的城市,這樣即便地球遭遇天災或人禍,人類文明也不至於就此終結。
馬斯克還把這一目標說成是在守護意識的延續:SpaceX在2026年首次公開發行(IPO)的公開說明書中寫明,公司要「把意識之光帶向星辰」。眼前更實際的回報,是造出一枚足夠便宜的火箭,讓重型發射成為常態。
工作原理
星艦的超重型助推器(Super Heavy)裝有33具猛禽(Raptor)引擎,以液氧甲烷為推進劑,即液態甲烷作燃料、液氧作氧化劑。馬斯克選這一組合,部分原因是甲烷能在火星上就地製取,原料就是火星大氣裡的二氧化碳和地下的水冰。
SpaceX在2016年首次展示這艘火星太空船,當時它叫星際運輸系統,直徑12公尺,用碳纖維製造,按設計每趟能載100人以上。2017年,直徑縮小到9公尺;2019年,材料改為不鏽鋼,最終演變為如今正在試飛的星艦。
完全重複使用時,星艦的設計低地球軌道(LEO)運載能力為100至150噸;如果當一次性火箭用、不回收,能運約250噸。
飛往火星離不開在軌推進劑加註(太空加油):太空船發射入軌後,由加油型星艦為它補滿推進劑,這樣它才能把同樣的100至150噸載荷一路運到火星表面。
現狀
自2023年4月以來,SpaceX已進行14次星艦試飛,其中2026年9月28日的第14次試飛首次進入軌道。
火星計畫最看重的是回收。2024年10月第5次試飛時,發射塔的機械臂(俗稱「筷子」)在半空中接住了返航的超重型助推器,SpaceX在第7次和第8次試飛中又接住了兩次。第9次試飛首次重複使用了一枚飛過的助推器。每重複使用一枚助推器,就少造一枚;火星城市需要的,正是能反覆飛很多次的太空船和助推器。
2026年5月22日的第12次試飛是尺寸更大的第三代星艦太空船和超重型助推器的首飛。太空船按計畫進入太空,並在印度洋濺落;助推器落入墨西哥灣,美國聯邦航空管理局(FAA)在星艦再次飛行前對這次試飛進行了審查。第13次試飛於7月進行。
未來走向
2025年3月,馬斯克預計星艦會在2026年底出發前往火星。他在X上寫道:「星艦將於明年年底出發前往火星,搭載擎天柱(Optimus,特斯拉的人形機器人)。如果這幾次著陸順利,載人著陸最早可能在2029年開始,不過2031年的可能性更大。」
Starship departs for Mars at the end of next year, carrying Optimus. If those landings go well, then human landings may start as soon as 2029, although 2031 is more likely.
埃隆·馬斯克(@elonmusk) 在X上查看原帖
2026年2月,馬斯克調整了先後順序。他表示,SpaceX將先在月球上建一座能自我發展的城市,因為太空船每10天就能出發去一次月球,而飛往火星的發射窗口每26個月才開放一次;火星城市的建設可能在5至7年後啟動。長期目標沒有變:用多達1000艘星艦組成的船隊,把約100萬人送上火星,資金主要來自星鏈的收入。
總結
無論是月球城市,還是之後的火星城市,前提都是星艦能飛得便宜、飛得頻繁。經過14次試飛,SpaceX已經能接住並重複使用助推器,下一步的里程碑是重複使用太空船和在軌道上給太空船加註推進劑。
時間軸
- 2002年3月14日:馬斯克為執行火星任務去俄羅斯購買翻新的洲際彈道飛彈,這趟行程讓他下定決心自己造火箭,隨後註冊成立SpaceX,目標是讓生命成為多行星物種。
- 2016年9月27日:馬斯克在墨西哥瓜達拉哈拉發布星際運輸系統(ITS),直徑12公尺、碳纖維結構,每趟火星之旅可載100多名乘客。
- 2017年9月:ITS改進為尺寸更小的BFR(Big Falcon Rocket,大獵鷹火箭)概念,直徑改為9公尺,星艦至今仍沿用這一直徑。
- 2018年11月:SpaceX把兩級分別命名為星艦(上面級)和超重型(助推器)。
- 2019年:SpaceX把箭體材料從碳纖維改為301不鏽鋼。
- 2023年4月20日:第1次試飛,星艦與超重型助推器組成的完整箭體首次發射。
- 2024年10月13日:第5次試飛,首次在半空中接住返航的超重型助推器。
- 2025年10月13日:第11次試飛是第二代(V2)星艦的最後一次試飛,上面級受控再入大氣層後在海上濺落。
- 2026年2月:馬斯克表示,SpaceX將先在月球上建一座能自我發展的城市,之後再建火星城市。
- 2026年5月22日:第12次試飛從2號發射台升空,是第三代(V3,又稱Block 3)箭體的首飛;太空船在印度洋濺落,助推器落入墨西哥灣,FAA在星艦再次飛行前對這次試飛進行了審查。
- 2026年9月28日:第14次試飛,星艦首次進入軌道。
