让生命成为多行星物种
推进中 · 2002年SpaceX创立时就定下的目标是在地球之外建一座自给自足的城市,如今的计划是先建月球城市,再建火星城市。
是什么
2002年3月14日,马斯克注册成立SpaceX,公开定下的目标是让生命成为多行星物种,也就是在另一个星球上建立能自给自足的人类定居点。在此之前,他曾想在俄罗斯买几枚翻新的洲际弹道导弹(ICBM,冷战时期的远程火箭),把一个小型载荷送上火星。谈判最终破裂,他由此得出结论:要把进入太空的价格降下来,唯一的办法是SpaceX自己造火箭。
为了这个目标,SpaceX造出了星舰(Starship)。这是一枚完全可复用的两级火箭,第三代(V3)箭体高124米,相当于40层楼高,直径9米,是迄今飞上天的火箭中最高、推力最大的一枚。
为什么要做
马斯克给出的理由是生存。他想在地球之外建一座能自给自足的城市,这样即便地球遭遇天灾或人祸,人类文明也不至于就此终结。
马斯克还把这一目标说成是在守护意识的延续:SpaceX在2026年首次公开募股(IPO)的招股书中写明,公司要“把意识之光带向星辰”。眼前更实际的回报,是造出一枚足够便宜的火箭,让重型发射成为常态。
工作原理
星舰的超重型助推器(Super Heavy)装有33台猛禽(Raptor)发动机,以液氧甲烷为推进剂,即液态甲烷作燃料、液氧作氧化剂。马斯克选这一组合,部分原因是甲烷能在火星上就地制取,原料就是火星大气里的二氧化碳和地下的水冰。
SpaceX在2016年首次展示这艘火星飞船,当时它叫星际运输系统,直径12米,用碳纤维制造,按设计每趟能载100人以上。2017年,直径缩小到9米;2019年,材料改为不锈钢,最终演变为如今正在试飞的星舰。
完全复用时,星舰的设计近地轨道(LEO)运载能力为100至150吨;如果当一次性火箭用、不回收,能运约250吨。
飞往火星离不开在轨推进剂加注(太空加油):飞船发射入轨后,由加油型星舰为它补满推进剂,这样它才能把同样的100至150吨载荷一路运到火星表面。
现状
自2023年4月以来,SpaceX已进行14次星舰试飞,其中2026年9月28日的第14次试飞首次进入轨道。
火星计划最看重的是回收。2024年10月第5次试飞时,发射塔的机械臂(俗称“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次试飞中又接住了两次。第9次试飞首次复用了一枚飞过的助推器。每复用一枚助推器,就少造一枚;火星城市需要的,正是能反复飞很多次的飞船和助推器。
2026年5月22日的第12次试飞是尺寸更大的第三代星舰飞船和超重型助推器的首飞。飞船按计划进入太空,并在印度洋溅落;助推器落入墨西哥湾,美国联邦航空管理局(FAA)在星舰再次飞行前对这次试飞进行了审查。第13次试飞于7月进行。
未来走向
2025年3月,马斯克预计星舰会在2026年底出发前往火星。他在X上写道:“星舰将于明年年底出发前往火星,搭载擎天柱(Optimus,特斯拉的人形机器人)。如果这几次着陆顺利,载人着陆最早可能在2029年开始,不过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·马斯克(@elonmusk) 在X上查看原帖
2026年2月,马斯克调整了先后顺序。他表示,SpaceX将先在月球上建一座能自我发展的城市,因为飞船每10天就能出发去一次月球,而飞往火星的发射窗口每26个月才开放一次;火星城市的建设可能在5至7年后启动。长期目标没有变:用多达1000艘星舰组成的船队,把约100万人送上火星,资金主要来自星链的收入。
总结
无论是月球城市,还是之后的火星城市,前提都是星舰能飞得便宜、飞得频繁。经过14次试飞,SpaceX已经能接住并复用助推器,下一步的里程碑是复用飞船和在轨道上给飞船加注推进剂。
时间线
- 2002年3月14日:马斯克为执行火星任务去俄罗斯购买翻新的洲际弹道导弹,这趟行程让他下定决心自己造火箭,随后注册成立SpaceX,目标是让生命成为多行星物种。
- 2016年9月27日:马斯克在墨西哥瓜达拉哈拉发布星际运输系统(ITS),直径12米、碳纤维结构,每趟火星之旅可载100多名乘客。
- 2017年9月:ITS改进为尺寸更小的BFR(Big Falcon Rocket,大猎鹰火箭)概念,直径改为9米,星舰至今仍沿用这一直径。
- 2018年11月:SpaceX把两级分别命名为星舰(上面级)和超重型(助推器)。
- 2019年:SpaceX把箭体材料从碳纤维改为301不锈钢。
- 2023年4月20日:第1次试飞,星舰与超重型助推器组成的完整箭体首次发射。
- 2024年10月13日:第5次试飞,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次试飞是第二代(V2)星舰的最后一次试飞,上面级受控再入大气层后在海上溅落。
- 2026年2月:马斯克表示,SpaceX将先在月球上建一座能自我发展的城市,之后再建火星城市。
- 2026年5月22日:第12次试飞从2号发射台升空,是第三代(V3,又称Block 3)箭体的首飞;飞船在印度洋溅落,助推器落入墨西哥湾,FAA在星舰再次飞行前对这次试飞进行了审查。
- 2026年9月28日:第14次试飞,星舰首次进入轨道。
