马斯克与网友畅谈火星移民：该项目是他的毕生追求

猴哥

上周末，太空公司SpaceX创始人在美国著名论坛Reddit上回答网友提问，和广大美国网友探讨了他移民火星计划的技术细节。外媒《GeekWire》对他回帖的主要内容进行了汇编整理。


（马斯克的登陆火星火箭设想图）
以下是文章主要内容：
在未来的几周里，SpaceX计划在一艘远洋驳船上，对碳纤维燃料罐模型进行压力测试，以便测量在火星旅行中技术的最大承受力。
SpaceX公司创始人伊隆·马斯克(Elon Musk)在昨天Reddit的“随便问”(Ask Me Anything)论坛上表示，测试只是短期步骤之一。在这个论坛上，马斯克重点谈到运送一百万人定居火星的长期计划。
继上个月SpaceX公司对外公布“星际运输系统”（以下简称ITS）后，网友们提出了大量稀奇古怪的问题，马斯克此番登录Reddit论坛，对其中一些提问做出解答，顺便表示，他不喜欢该项目现在的名称。
“我不称其为ITS，”他写道。“我使用BFR和BFS来代表火箭和飞船。”马斯克所提到BFR和BFS是“大型火箭”和“大型飞船”的缩写，两者是马斯克火星旅行体系的关键部分。
这种火箭将是迄今为止人类建造的规模最大的助推器，每一艘火星旅行宇宙飞船的设计载客量为100人。在未来几十年内，将建造大约1000艘宇宙飞船，以实现每26个月建立一座大型移民定居点的目标。
马斯克有意识地留下很多细节以备将来填写，例如，当居民到达火星时，他们会做什么。但昨天他只提到在他心目中，最适宜的火星居民应该是什么类型的人。
“最初，采用碳纤维框架将玻璃门窗安装在圆顶表面，加上大量采矿/隧道机器人，”他说。“利用后者，可以打造出数量庞大的维持气压的空间，以便进行工业生产，玻璃穹顶能为绿色植物提供生活空间。”
马斯克说，该项目是他的毕生追求，因为他意识到为了抵御地球家园的天气和全球性灾难，人类必须成为一种多行星物种。他有一个始终放不下的念头，即将第一艘宇宙飞船命名为“黄金之心”(Heart of Gold)的想法，以纪念道格拉斯·亚当斯(Douglas Adams)在科幻小说《银河系漫游指南》中提到的超光速引擎。
那么，马斯克计划的可行性或者不可行性究竟怎样？如果想真正深入地探究该项目的可能性，最佳方式是登录Reddit网站的SpaceX社区。因此，在一个多小时的问答环节，马斯克火力全开。以下是Reddit会员的一些问题和马斯克的回答。因文章篇幅所限，提问内容有所删减。


         （登陆火星计划所使用的碳纤维燃料罐）
问：在上个月的演示中，展示了碳纤维燃料罐的设计、结构和作用。请再多透露一些。
马斯克：好的，对于那些了解这些东西的人来说，那真是重大新闻。
燃料罐实际上会比现在开发的稍长一些，但直径相同。
它采用最新、最先进的碳纤维预浸料建成。在理论上应该承载低温推进剂而无泄漏，不需要密封连接器。早期测试显示大有希望。
将在未来几周内，在远洋驳船上将测试提高到三分之二的爆炸压力。
问：要想使研发中的星际运输系统获得成功，SpaceX公司还需要什么技术或材料？
马斯克：过去是开发一种新的金属合金，要非常耐氧化，适用于热氧涡轮泵，它必须在主舱室承受300个大气压。任何可以燃烧的东西都会烧起来。我们似乎已经能够加以控制，因为猛禽涡轮泵在试射中未出现腐蚀现象，但仍有优化空间。
眼下最大的问题是低温推进剂受热加压对碳纤维燃料罐密封性的影响。热的纯氧加压后，氧化剂罐也存在氧化风险。几乎肯定需要用到一层惰性层。希望它是可以喷洒的东西。如果需要，会在内部采用薄薄的（镍铁合金）焊接层。
问：与完整编制的百人飞行团相比，为少量人员建造的飞船，比如第一艘飞船，在内部有什么不同？
马斯克：可能只是承载货物的压力空间稍有不同。早期的任务将侧重于运货。第一次载人任务将搭乘十几个人，旨在建立和解决推进剂工厂还有火星阿尔法基地的电源系统问题。
问：在火星上加油需要什么样的设备和程序？
马斯克：我们还远远不能从细节上解决这一问题，但目前的计划是：
1.发射“龙飞船”的侦察任务，最初只是为了确保我们知道如何在不添加陨石坑的前提下着陆，然后寻找“萨巴蒂尔反应”制造甲烷、氧气所需的水的最好方法。这种化学反应能将火星上的水和二氧化碳转化为甲烷燃料和氧气。
2.“黄金之心”飞船只带着设备飞往火星，建立推进剂工厂。
3.第一次载人任务所承载的设备将用于建设早期基地和完整的推进剂工厂。
4.尝试利用每一次地球火星轨道交会的机会（即每26个月））将航班数量增加一倍，直到火星城市可以自力更生。
问：在紧急情况下，飞船可以不必等待26个月就返回地球吗？
马斯克：是的。
问：飞船和助推器可以承载多少倍重力？
马斯克：名义上，宇宙飞船的限制大约是5倍重力，但实际的承载量在这个值的2-3倍而不会爆裂。助推器名义上可负荷20倍重力，也许达到30-40倍也没问题。
问：与“猎鹰9号”火箭相比，星际运输系统助推器的着陆方式有什么不同？你计划对升级的“最终版”“猎鹰9号”作何改进？准备如何重复使用“猎鹰9号”的一级助推器？
马斯克：大型助推器上的许多设备都比“猎鹰9号”更先进，例如总体质量更轻，密度更低。直接的结果是它不会像“猎鹰9号”那样热，速度也不会那样快，所以，“猎鹰9号”将成为大型助推器的辅助装置。
“最后要对“猎鹰9号”进行大量重要的微小改进，但升级的推力和改进的航程是最重要的。
“实际上，我认为“猎鹰9号”助推器基本可以继续用下去，只要定期维护，仔细检查。作为该系列的最后版本，“猎鹰9号”Block 5性能卓越，便于重复使用，因此，它着眼于长远，已取代早期几个版本。Block 5的生产花了大约3个月，6-8个月后首次飞行，所以，除了几次重复飞行之外，没必要对Block 3或Block 4进行地面测试。”
马斯克具体提及SpaceX上个月佛罗里达州发生的事故，当时发射台爆炸，导致“猎鹰9号”火箭及其搭载卫星受到。SpaceX的发射已被叫停，等待调查结果。
虽然上述话题本次未被提及，但在之前的一次Reddit论坛上，马斯克也谈到SpaceX公司的现状。他引用温斯顿·邱吉尔的一句话说：“如果你正在经历炼狱，请继续前行。”
昨天的Reddit论坛吸引了超过5000条评论，从大型推进器的具体设计灵感，到大型飞船设计中一些球型舱室的创造理念，涉及的话题十分广泛。