星艦誕生，人類文明即將飛向太空？

聶涅

星艦飛往火星（想象圖）

美國太空探索技術公司（即：SpaceX公司）正在開發新型火箭，他們不僅打算將人類再次送上月球，甚至還想于2024年把人類送到火星。這種火箭被稱作“星艦”，它原來的名字是大獵鷹火箭。

兩箭合一成星艦

星艦有118米高，由兩種不同火箭組成。這兩種火箭的原型分別來自于“獵鷹9號”和“重型獵鷹”，前者在2018年的時候已經成功發射過9次，后者已在2018年2月6日成功發射，形狀都是圓柱形。

在未來，升級了的獵鷹9號預計有68米高，并裝有37臺“猛禽”發動機，它們一起啟動所產生的推力約有7500噸，其數值是“土星5號”的兩倍。土星5號火箭是把各個型號的阿波羅飛船送上太空的火箭，自20世紀60年代誕生以來，直到今天它仍然是世界上推力最大的火箭。

而重型獵鷹在未來會被改裝得更小，從原來的70米，縮小到50米，并且它更像一艘火箭飛船，它的底部還有兩個三角形的機翼。改裝后的重型獵鷹將分客運與貨運兩種。它們機艙內部都有1100立方米，客運重型獵鷹里面會配有客艙、餐廳和休息室等，它主要用來運輸載人，其載客量最高達100人。另外，兩種新型重型獵鷹上都安裝著6臺猛禽發動機，因此它們自己能在太空中產生不俗的推力。新型獵鷹九號和重型獵鷹都能夠在發射之后，重新降落到發射臺上，并再次使用。

把升級改造后的獵鷹九號和重型獵鷹結合在一起，就造就了一個前所未有的“星艦”！

特殊材料制成的星艦

星艦兩個部分的火箭都將以液態甲烷和氧為燃料，并主要以碳纖維復合材料為建造材料。碳纖維復合材料主體是非常纖細且超級堅韌的碳絲。科學家先把這些碳絲編織成自己想要的形狀，然后用粘性膠狀環氧樹脂固定，并把環氧樹脂加熱成超韌樹脂，此時，一種具有特定形狀的碳纖維復合材料就被制作出來了。與鋼相比，只要五分之一量的碳纖維復合材料就可以達到、甚至是超過鋼的性能。

不過，想要讓星艦飛往火星，并非是輕而易舉的事情。盡管碳纖維復合材料有著諸多優點，但它也有局限性：碳纖維復合材料在低溫情況下容易破裂。前面提到星艦將以碳纖維復合材料為建造材料，其中包括了星艦的燃料儲存器，然而儲存器內環境得在-183℃以下，這樣才能使甲烷和氧保持液態，這樣低的溫度足以使燃料儲存器爆裂（因為儲存器內還要加壓）。不過不久前，SpaceX開發出了新型的碳纖維復合材料，這種新型材料在低溫環境下更加堅固耐用。

與此同時，SpaceX的科學家已經計劃好去往火星的大概流程了。

充滿挑戰的火星旅途

新型獵鷹9號將作為第一推進火箭，先把客運的重型獵鷹送上太空，然后新型獵鷹9號會在20分鐘內返回基地，填充燃料，再把滿載燃料的貨運重型獵鷹送上太空。而在太空的某處，貨運重型獵鷹最終會趕上客運重型獵鷹，并為它補充滿燃料，隨后回到地球，客運重型獵鷹再繼續前往火星。客運重型獵鷹到達火星會花上80天到180天不等，這取決于火星相對于地球的位置。

客運重型獵鷹并非是單程的，雖然到火星之后，它的燃料所剩無幾，但不需要擔心，SpaceX還打算先把燃料推進劑的生產機器運到火星，它會利用火星當地的氣體和物質合成液態甲烷和氧。到時，乘坐客運重型獵鷹來到火星的人類可以用它來直接補充燃料，再返回地球。

不過，就算有了能夠到達火星的火箭，以及近乎完美的行程計劃，火星之旅依然充滿著挑戰。

首先是宇宙輻射，火星之旅讓人類第一次如此遠離地球，屆時，飛往火星的宇宙飛船將完全暴露在宇宙輻射之下，飛船能否抵擋住還是個未知數。如果糟糕的情況發生了，輕則使船員患癌、基因突變，重則致使船員死亡。

其次，去往火星的并不全是訓練有素的宇航員，更多的是只經受過幾天訓練的旅客，他們將面臨的是發射時的超重、太空的失重以及極端的環境，等等。他們能不能適應這些情況，也是一個不小的問題。SpaceX和其他一些科學家也事先發出了警告：即使有著先進的設備，去往火星很可能會付出自己的生命……

乘坐星艦環球旅行

不管怎么樣，去往火星似乎已經板上釘釘了。除了去往更遙遠的星球，SpaceX的科學家還計劃用星艦來進行環球旅行，以達到“一物多用”的目的，這似乎是可行的。

星艦的發射臺計劃建在海上，并與城市保持一個安全的距離。輪船會把旅客從港口接到發射臺上進行“登機”。在旅客登上火箭之后，升級了的獵鷹9號會利用氧氣與甲烷的混合燃料，把整個星艦和旅客送上高空;當星艦到達指定位置之后，獵鷹9號會與重型獵鷹分離，然后安全降落在另一個專門進行補給的發射臺上，而這一切將由電腦控制自動完成。

而升級了的重型獵鷹將繼續向上升到地球的亞軌道，旅途過程中，旅客不僅能俯瞰地球，還能欣賞到外太空的美景，而且還能體驗到失重的感覺，并不用擔心氧氣補給的問題。

很快，重型獵鷹再次回到大氣層，到達發射臺上空，隨后，尾部先行著地，并垂直安全地降落到發射臺上。由于利用火箭動力飛行，重型獵鷹的環球旅行無疑會比普通飛機的更快。“去往世界上任何一個地方，你所花費的時間都超不過1個小時。”SpaceX的首席執行官埃隆·馬斯克如此說道。

小貼士

什么是亞軌道？

亞軌道指的是剛超過100千米，并與地球大氣層表面近乎重合的運行路線。跟不斷環繞地球的衛星相比，處于亞軌道的飛行器在無動力的情況下，在環繞地球一周之前依然會被地球的重力“拉回”地面上，其運行軌跡類似于拋物線。