解读马斯克火星计划:2036年我们在火星欢度国庆?( 二 )


根据 Elon Musk 在现场演示的视频,BFR 火箭还将具有快速加注燃料的能力 。这与目前 Falcon 9 火箭“回收-较长时间检查-再发射”的顺序有所不同 。
MCT 飞船

解读马斯克火星计划:2036年我们在火星欢度国庆?

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“星际运输系统”执行全过程
相比只是大了“一点”的 BFR 火箭,MCT 飞船上面“创新”元素相比则要多许多 。传统载人宇宙飞船都自带返回舱,而 MCT 飞船则打算直接实现“整体”多次往返于地球和火星之间的目标 。
从某种意义上说,MCT 飞船与已经踏入博物馆乃至已经废弃的航天飞机很相似 , 因为他们都要经历“起飞-宇宙飞行-降落”的过程 。只不过航天飞机只需要循环一次,而 MCT 飞船需要循环两次才能回到原来的位置 。
另外需要注意的一点是,并非每艘 MCT 飞船目标都是火星,ITS 计划中其实有很多 MCT 飞船只是负责“近距离补给”的作用:像一开头视频中演示的那样 , 在真正前往火星的 MCT 飞船发射之后,另外发送一艘补给的 MCT 飞船,这样一来第一艘 MCT 飞船就无需携带所有物资上天 , 间接增强了前往火星的运载能力 。
解读马斯克火星计划:2036年我们在火星欢度国庆?

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MCT 飞船
虽然“大”虽然不是,但我们依旧可以找到亮点:
长 49.5 米;
直径最大 17 米;
火星客货运输/补给飞船自重:150/90 吨;
火星客货运输/补给飞船推进物质量:1950/2500 吨;
火星客货运输/补给飞船进入月球轨道的运载能力:300/380 吨;
单次中途补给前往火星的运载能力:450 吨 。
因为还要依靠自身力量返回,所以 MCT 飞船的外形设计也非常重要 。其两端有一个非常小的“翅膀”结构,他们的作用与航天飞机用来实现大气层内飞行的大翅膀有所不同,主要是在 MCT 飞船下落之时提供稳定姿态的能力 。一旦宇宙飞船在降落的过程中进入不可控制的旋转和翻滚,最终的结果很可能都是坠毁 。
在现场 Elon Musk 也展示了 MCT 飞船实际情况下可能的下落方式:在地球和火星上分别以 12.5、8.5 公里每小时的速度,以及与星球表面大概 30 度的斜角“拍下去” , 根据场地中的下坠模拟和计算机计算模拟,最高温度会出现在飞船的头部一侧 。
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MCT 飞船进入星球大气层时受热状态
在穿越宇宙和星球大气层的分界之后,MCT 飞船会在气流的阻力下略微减速,并且在合适的时机调整自身姿态将火箭发动机对准下落方向,利用火箭的推力来进行减速,最终停到星球表面 。
至于回程则相对简单一些,因为火星表面仅有地球 40% 的引力 , MCT 飞船能够在再次补充自身燃料和物资之后自行起飞 , 进入返回地球的轨道 。并且最终使用和在火星降落相似的程序,回到地球表面 。
好不容易看完了 BFR 火箭和 MCT 飞船,但是我们还需要再来看看 ITS 系统中非常重要的另外一点 。
Raptor(猛禽)火箭发动机
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前两天测试的 Raptor 火箭发动机
作为 BFR 火箭和 MCT 火箭的主动力,Raptor 火箭发动机同样值得关注 。
相比 SpaceX 之前使用的 Merlin 系列火箭发动机 , Raptor 能力将有大幅提升,海平面推力从前者的 914 千牛上升到 3500 千牛 。两者的尺寸虽然没有准确数字 , 但是应该相近或小幅度提升 。