星舰连续试射失败,火星登陆计划能否如期实现?
120米高的银色巨箭,第9次划破德州的天空,马斯克再次放出豪言壮语,声称将在2026年底,发射星舰携带无人驾驶飞船“擎天柱”号,在火星上进行着陆。事实上,这并不是马斯克第一次提到要登陆火星,早在今年3月,马斯克就曾公开表示,火星将是美国的一部分。马斯克还提出,如果2026年底的无人登陆任务顺利,星舰将在2029年带着宇航员,前往登陆火星。看来,星舰连续9次试射失败,并未让马斯克气馁。从政治中脱身后,马斯克开始将更多精力,重新投入登陆火星的雄心壮志中。
尽管星舰无论是上面级,还是助推器依然有许多技术问题急需解决。但时间不等人,地球和火星每隔两年,就会迎来距离最近的发射器,下一次就是2026年。现在,也只能缩短试射周期,进行更多的技术调试,这也是马斯克正在做的事。然而,星舰想要飞往火星,不仅要上天这么简单,还包括星舰飞船的复杂地形降落,星舰自身达成计划的轨道运载能力。现在还剩下一年的时间,时间紧迫,怎么看都很难完成如此多项目的测试。而如果星舰错过2026的窗口期,下一次火星和地球来到最近点,就要等到2028年。火星载人登陆计划,也必然会因为无人飞船登陆火星计划的延迟,而受到极大影响。但载人登陆火星,对于美国来说,恰恰是一个涉及超级大国尊严,维护美国霸主形象的重要航天任务。
中国目前正计划2030年载人登月,2033年载人登陆火星。美国虽然现在有SLS,可以赶鸭子上架扛大梁。但是,SLS重型火箭单次发射成本高达20亿美元。甚至钱到位,鸽王SLS重型火箭,也很难避免各种延期。再加上特朗普上台后,直接对着NASA的预算,狠狠砍了一刀,让猝不及防的NASA,直接少了25%资金。导致SLS重型火箭在与中国登月火箭的竞赛中,输掉的概率已经变得非常大。但美国对此也不是特别在意,因为就算中国登陆月球,也不足以撼动美国第一个登陆月球的地位。然而,遥远的火星是中美航天员都未涉足的禁土。谁能够抢先登陆,将直接宣告其航天强国的地位。
特别是对于马斯克来说,登陆火星足以让他名垂青史。无论是从国家尊严还是营造个人形象的角度出发,马斯克都有不得不赶紧完成星舰的理由。只不过星舰成于苏联的N-1火箭设计,也败于此。30余台并联发动机虽然冗余度足够高,但同时工作时,可靠性很差。其发射过程中产生的振动,更是经常造成舱门无法打开,燃料泄漏这些最终导致爆炸的严重问题。反而是考古搞出来的SLS火箭,虽然发射鸽了好几次,造价也贵得离谱,但好歹也在两年前成功上天。反观星舰,最近几次发射一直原地踏步,就算下半年进行高强度密集试射,也很难在2026年初,具备成熟的入轨能力。
还有准备用来登陆火星的星舰飞船,也就是星舰上面的子弹头,发射升空数次,数次失联,更遑论降落。火星的情况与地球不同,其重力是地球的五分之二,而且表面坑坑洼洼,气候恶劣,经常会发生超大规模的风暴,足以轻松破坏登陆飞船。并且最关键的,月球载人登陆,可以提前预备一个重型火箭备份,随时应对突发情况。那么,火星如果着陆失败,或者着陆后飞船无法起飞,该如何补救?飞船从地球飞到火星,就需要花费几个月的时间。等到宇航员抵达火星附近,向火星发射火箭的窗口期也已过去,若是真出点什么意外,滞留在火星上的宇航员恐怕真的只能想办法种土豆,艰难地熬上几个月。
火星登陆除了降落难,马斯克还要面临热防护系统抗热能力不足,轨道低温推进剂加注技术开发难等问题。飞向火星,不是火箭脱离地球轨道,飞船飞向火星这么简单,星际飞船入轨后,还得再额外发射一枚补给火箭,在太空与星际飞船对接,飞船才能获得足以抵达火星的燃料。而星舰至今仍然处于发射尚且无法成功的阶段。换言之,别说2029年的载人登陆火星计划,明年的无人载荷登陆火星任务,星舰怕是也很难执行。所以,问题又回到了当初的发射周期问题。美国现在拖不起,急于取得实际成果。而中国探火工程稳步向前,此消彼长之下。美国不仅将输掉登月竞赛,甚至也将输掉登火竞赛。
作者:纵览