猎鹰重型带着的那辆特斯拉真的能在太空遨游10亿年?可能不行

最近几天,最值得关注的两件大事,一件是昨天平昌冬奥会正式开幕。还有一件比它早两天,就是 SpaceX 的猎鹰重型火箭首飞成功!

北京时间 2 月 7 日凌晨 4 点 45 分见证了这历史性的一刻,成了 2 月 7 日央视晨间新闻的重要报道事件,虽不是咱中国的火箭,但这个世界上现役最强的运载火箭时刻吸引着各个国家的关注。

从现场发回来的视频,我们可以看到工作人员不停的搓手、拍腿,然后不时看一下外面欢呼的粉丝们。也是激动坏了!

在距离猎鹰重型火箭首次试飞不到一分钟时,YouTube 上观看直播的人数突破了 200 万。

升空后 2 分 33 秒,助推器分离;3 分 07 秒,一二级火箭分离;7 分 58 秒,两枚助推火箭同时着陆。

最后,马斯克的红色特斯拉跑车被送上了地球轨道,官方说如果不出意外,它将在太空漫游十亿年。

发射猎鹰重型是一次豪赌,就连一向高傲的马斯克心里都没底。在采访中,他曾说过,这要么是一次伟大的火箭发射,要么就是一场最棒的烟火表演。据他估计,重型猎鹰首次发射成功的可能性只有 50%。

2016 年,曾有一颗猎鹰 9 号火箭在发射前爆炸,发射架被摧毁。这次的猎鹰重型火箭计划,最早在 2011 年首次宣布,当初的目标是在 2013 或 2014 年发射。因为这个前车之鉴,首发时间一直推到了 4 年后。

猎鹰重型火箭高 70 米,宽 12.2 米,总重 1,420.8 吨,起飞推力 450 万斤,相当于 18 架 747 飞机推力综合。

它是 SpaceX 现在最大的运载火箭,也是在役运力最强的火箭,在它之上的只有阿波罗计划中的土星 5 号运载火箭(其余的都是些还没开始量产的竞争对手)。

猎鹰重型火箭可以把 63.5 吨的载荷送上劲敌轨道,或者是把 18 吨的载荷送上火星,它甚至有能力把 3.5 顿载荷扔上冥王星轨道(之前被抛出 9 大行星的那颗)。

猎鹰重型的一级火箭,由 3 枚猎鹰 9 号“捆绑”而成,一共有 27 个梅林引擎(每枚猎鹰 9 号有 9 个引擎),当中有两枚还是在 2016 年执行过发射任务。

三颗火箭捆绑也让它的风险性更大,助推器之间的共振可能会让它们撞到一起,产生灾难性的后果。

这次的发射中,3 枚一级火箭中,只有芯级火箭(指在中间的主推进器)没有成功回收,另外 2 枚都成功在陆地回收了。

芯级火箭上,本来预设要重新点燃的 3 台引擎有 2 台都没能启动,导致火箭以 450 公里/小时的速度坠落大西洋了。

这次重型猎鹰所在的是肯尼迪航天中心发射场,这里有唯一一个能够承载 SpaceX 龙飞船的发射架,如果被摧毁,那么原定于今年 12 月发射的载人龙飞船将被迫延期,造成的时间、资金损失都大得难以估量。

所以,马斯克曾表示,他的期望不高,只要别把他的发射台搞坏就行。但现在看来,他赢了这场豪赌,所以得意洋洋的在 Twitter 上更新着猎鹰重型的运行状态。

下面我们再来看看那辆已经火遍世界的红色特斯拉超跑,可能这是迄今为止最独特的火箭载荷了。可为啥马斯克要让火箭搭载一辆超跑呢?

这就要说到猎鹰重型的用途了,这火箭未来可是人类移民火星的运输机呢!所以一开始就按照载人标准设计。

但是由于猎鹰重型首飞风险重重,所以不敢冒险真的载人, 但是一般用来做测试载荷的,都是混凝土块,而马斯克则把他自己的另外一家公司——特斯拉的午夜樱桃红 Roadster 跑车。人家是老板,人家说了算。

其实,就猎鹰重型的能力来说,它的载荷已经可以送一架波音 737 上天。

特斯拉跑车驾驶座中坐着名为 Starman 的假人,名字来源于 David Bowie 1972年发行的一首单曲《Starman》。

车内循环播放《Space Oddity》(太空怪谈),虽然我们听不到来自太空的音乐,但跑车上的三个摄像头提供了非常棒的宇宙画面。

特斯拉的显示器上写着“Don't Panic”(不要惊慌),这同时也是《银河系漫游指南》封面上的一句话。车内还放着 Roadster 跑车的车模,以及《基地》三部曲。

这个假人貌似听着音乐在太空畅游的挺自在,但是,因为太空没有空气,坐在车上的太空假人其实是听不到车上播放的歌的。

这台特斯拉是人类第一台上太空的汽车,如果计划顺利,它还会陆续创下“首台跑到火星轨道的汽车”、“运动速度最快的汽车”等记录。

根据 SpaceX 的说法,这辆特斯拉将在太空遨游 10 亿年,不断向火星靠近。但是它真的能在太空运行 10 亿年?它的命运到底是怎样的?

有科学家预测,或许在几年以后,它的生命就会走到尽头。目前,猎鹰重型的第二级和与之相连的跑车正处霍曼转移轨道,这是太空天体从一处转移到另一处最节能的轨道。据 Musk 估计,猎鹰重型的第二级在距离太阳 1.5 亿千米到 3.9 亿千米之间的轨道运行。

现在认为的 Roadster 将绕太阳运行数亿甚至数十亿年可能无法实现。就目前来看,猎鹰重型的第二级和 Roadster 基本上可以看作是一个近地天体(NEO)。

而近地天体的寿命都不会很长,它们是星际行星,周边危险重重。圆形轨道上的行星和小行星彼此相对,运行相对稳定,但 Roadster 却处于偏离行星轨道的偏心轨道上。所以,其运行轨迹非常不稳定。

猎鹰重型的二级火箭将穿过地球和火星的轨道,这个轨道肯定会受到木星引力场的干扰,所以它撞上地球或是火星的可能性比较小。但是不排除它会在太空燃烧的可能。

另一种可能性是它可能会从木星上方飞出,或者从金星上方飞出。它甚至可能被推进到太阳。轨道力学是非常复杂的,所以很难预测。不过种种估计都表明,这辆 Roadster 可能无法在太空遨游 10 亿年。

不管它命运最终如何,这辆售价 10.9 万美元的 Roadster 跑车和重型猎鹰发射成本比起来是小巫见大巫了。目前重型猎鹰发射一次的成本是 9,000 万美元,如果三颗火箭能够全部回收,这个成本将进一步降低。

从诞生起 SpaceX 就以降低太空运输成本为目的,低价策略会给 SpaceX 带来更多订单,市场占有率也将进一步提升,这一点是马斯克的骄傲所在。

重型猎鹰首飞成功开了一个好头,但在 SpaceX 的计划中这仍然不是终点,他们正在研发 BFR 超级火箭(Big Falcon Rocket)。

按照目前的生产速度,重型猎鹰的发射周期为 3-6 个月,而 BFR 超级火箭的成本要更低,推力更大,周期甚至可以缩短为几个小时。