嚇哭了！詳解馬斯克的火星建殖民地計劃

智東西

編 | 海中天

導語：最近，《新太空》（New Space）雜誌刊發一篇SpaceX CEO馬斯克的文章，這篇文章介始了SpaceX征服火星的計劃。馬斯克解釋一些問題：為什麼去火星？如何打造行星運輸系統？火箭與宇宙飛船如何設計？他認為現在將一個人送上火星要100億美元，未來可能只要20萬美元，甚至10萬美元。馬斯克的目標是在火星建一個自給自足的文明，送100萬人前往。

2016年9月26-30日，第67屆國際宇航大會大墨西哥Guadalajara召開，當時馬斯克在大會上發言，文章是根據當時的發言整理的。2017年2月，SpaceX曾宣布，2018年年末時將為兩個私人客戶執行載人發射任務，到達比月球還遠的地方。

使用資料獲得了SpaceX的許可。

介紹SpaceX火星計劃，是因為我想讓登陸火星看起來可能性更高一些：讓它看起來是我們可以在自己的一生中做到的事。如果想，的確有一條路可以走。

一、為什麼要去那裡？

我認為有兩條基本道路可以選擇。在兩條道路上，歷史將會出現分叉。一條道路就是我們永遠呆在地球，最終會出現滅絕事件。我並不是預言世界末日馬上就會出現，只是說最終歷史會告訴我們：滅絕事件將會到來。

（藝術家筆下的火星殖民地）

還有一條路可以選擇，那就是成為太空文明、成為多行星物種，這是正確的道路，希望大家能認同。

那麼我們如何前往火星、建造自給自足的城市呢？這個城市不是前哨，它本身就可以變成行星，讓我們真正成為多行星物種！

二、為什麼是火星？

有時人們會好奇：「為什麼不選擇太陽系其它的地方呢？為什麼非要是火星？」事實上，要在太陽系成為多行星物種，可以選擇的地方很有限。我們可以選擇最近的行星金星，但是上面有高壓（應該是超高壓）酸液，環境很惡劣。金星並不像女神那樣友好。想在上面生存相當困難。

為什麼不是水星？它離太陽太近了。我們也許可以去木星或者土星的衛星，但是距離有些遠，它們離太陽遠很多，抵達更困難。

如果我們想成為多行星特種，只有一個選擇，那就是火星。我們可以去月球，我個人並不反對去月球，在月球上很難成為多行星物種，因為月球比行星小很多。月球上沒有任何大氣，資源也沒有火星豐富。月球上一晝夜相當於地球28天，火星一天只有24.5小時。總之，在火星上建立自給自足的文明更加適合。

（地球與火星的對比）

將地球與火星對比，就會發現它們在許多相似點。事實上，我們相信早期的火星跟地球很像。如果我們能讓火星「溫暖起來」，就可以形成濃密的空氣，形成液態海洋。

火星離太陽的距離比地球遠一半，上面的陽光還是很充足的。有點冷，但是我們可以將溫度升高。火星的空氣條件不錯，主要是CO2，還有氮、氬及其它一些微量元素，也就是說我們壓縮空氣就可以種植植物。

在火星上生活很有趣，因為它的重力只相當於地球的37%，你可以輕鬆舉起重物，可以彈很高。另外，火星上的白天和地球非常接近。我們只需要調整人口數量就行了，地球上有70億人，火星上一個也沒有。

三、從早期探索到自給自足的火星城市

NASA與其它機構曾對火星進行過早期探索，深入理解火星是怎樣的，他們做了許多的工作。我們在哪裡降落？大氣的成份是怎樣的？哪裡有水或者冰？我們要以早期探索作為基礎構建一個城市。

今天我們面臨的問題在於：看看維恩圖（ Venn diagram），找不到交集，人想去的地方和能去的地方沒有交集。事實上，現在即使有再多的錢也沒法去火星。

（現在想去火星的人和能去火星的人沒有交集）

如果採用傳統方法（比如阿波羅一樣的方法），照最樂觀的估計，將一個人送上火星大約要100億美元。以阿波羅項目為例，按當前的貨幣計算，成本估計介於1000-2000億美元，我們將12個人送上了月球表面，真的不可思議，它可能是人類最偉大的成就。

（想去火星的人和能夠負擔得起的人，兩個圓漸漸靠近）

就票價而言，價格有點太高。如果一個人的票價高達100億美元，你就沒有辦法建立自給自足的文明。我們要將圓移動，讓它們重疊。如果你將前往火星的成本降下來，降到與美國房產價值中值相當的水平，大約20萬美元，那麼在火星上建立自給自足文明的可能性就會高很多。我想這是絕對可以做到的事。

（最終票價降下來之後，想去、能負擔的人會出現交集）

並不是每個人都想去火星。事實上，地球上只有想當少的一部分人想去，但是有足夠的人能夠承受其價格，可以讓文明的建立變成可能。前往的人還會拿到贊助。幾乎每個人都可以購買「船票」，前往火星，只要他們願意積蓄、想去火星：考慮到火星在相當長一段時間會存在勞力短缺的現象，所以在那裡不愁沒有工作。

四、將每噸物資送往火星的成本效率要提高5萬倍

我們必須提高效率，將前往火星的每趟成本提高5萬倍，這是一個難點。也就是說運輸的效率要提高4.5個數量級，絕非易事。聽起來不可能，但是還是有辦法做到的。

要提高4.5個數量級，有一些關鍵任務要完成。大多的提升來自於重複利用：它可以提升2到2.5個數量級。還有2個數量級來自於軌道填充、在火星生產推進燃料、選擇適合的推進燃料。

——完全重複利用

要讓火星旅行達到足夠的規模，可以建立自給自足的城市，完全重複利用相當關鍵。完全重複利用是極難解決的問題。即使只是軌道系統，要達到重複利用也是相當難的，系統如果想前往其它行星，更是難上加難。

你可以用任何形式的交通工具作為例子，探知飛行器重複使用與不重複使用的區別。例如汽車、腳踏車、馬，如果它們只能使用一次，那麼幾乎沒有人會使用它們，為什麼？因為太貴了。如果能夠頻繁飛行，那你就可以搭乘9000萬美元一架的飛機，花43美元買一張機票，從洛杉磯飛到拉斯維加斯。如果只能用一次，每坐一次就要花50萬美元。從中我們可以看到4個數量級的增加。

現在，可重複利用還是很困難的事，因為前往火星的次數沒有那麼多，你可以重複使用飛船膠囊系統的次數少很多，地球與火星的位置每隔26個月才會合一次。正因如此，大約每2年才能使用飛船一次。

——在軌道上填充燃料

你還要循環利用助推器、加油機。當宇宙飛船進入軌道時，它的燃料箱基本上空了，這樣更好。如果宇宙飛船擁有龐大的燃料箱，進入軌道之後可以用助推器、加油機加油，這樣就能將飛船的有效載荷提高到最高水平，前往火星時就能擁有更大的有效載荷。

（在軌道上添加燃料的好處）

因此，在軌道上添加燃料是一個基本要素。如果不能在軌道上添加燃料，我們只能對成本造成0.5個數量級的影響。每一個數量級相當於提升10倍。如果不在軌道上填充燃料，每張票的價格會提高500%。

不只如此，在軌道上添加燃料還可以讓我們製造出更小的飛船，降低開發成本，雖然它的體積仍然很龐大。如果體積擴大5-10倍，建造的難度就會大很多。

另外，在軌道上添加燃料，助推器火箭與加油機在性能上也沒有那麼敏感。如果任何一個地方出現性能問題，你可以再給飛船加一次燃料，彌補缺陷。這點非常重要，它可以讓系統對性能缺陷的敏感性降低。

——在火星上生產推進燃料

很明顯，在火星上生產推進燃料相當重要。再次重申，如果不能在火星上生產推進燃料，飛行一趟的成本至少會增加0.5個數量級。如果你的飛船只能留在火星，無法返回地球，那麼想在火星上建造城市無疑是荒謬的。你必須組建龐大的艦隊，必須對它們進行處理。

（在火星上生產燃料的好處）

如果將宇宙飛船丟在火星，那樣真的沒有任何意義；你可以在火星建造燃料工廠，讓飛船返回地球。火星恰好擁有合適的條件，那裡有C02大氣，土壤中有「水冰」，還有H20和C02，你可以生成甲烷（CH4）和氧（02）。

——合適的推進燃料

挑選合適的推進燃料也是一件重要的事。主要有三種選擇，每一種都有它的優點。一是煤油，或者說是火箭推進級的煤油，實際上就是噴氣燃料的高度精鍊物。這種燃料能夠讓宇宙飛船變得足夠小，因為這種燃料專門用作噴氣燃料，所以價格很貴。燃料很難重複利用。在火星上製造這種燃料相當難，因為那裡沒有石油。推進燃料運輸起來相當好，但並不是最好的。

（各種燃料的優點和缺點）

二是氫，雖然它有很高的比衝量，但是成本高昂，要讓氫不蒸發相當困難，因為液態氫只有接近絕對零度時才是液態的。我們需要的燃料是很多的，在火星上生產氫燃料、存儲氫燃料成本太高。

當我們從整個系統著眼尋找最優方案，就會發現甲烷才是最好的選擇。用推進燃料庫在火星上添加甲烷燃料，只需要50-60%的能量就行了，解決技術難題會更容易一些。我們因此認為甲烷是最佳的選擇。

最開始時，我們可能會認為氫更好，但是最終我們會得出結論：前往火星並且從火星回來，使用全甲烷系統單位質量的成本最低。

不論設計怎樣的系統，不論是SpaceX還是其它企業設計，前往火星表面時要讓每噸成本達到很低的水平，這4個問題必須解決。

1、系統架構

這張圖表介紹了整個系統。火箭推進器與宇宙飛船起飛，將飛船送入軌道。很快火箭推進器返回地球，抵達之後20分鐘內返回。事實上，火箭還可以將燃料箱一樣的飛船送入軌道，這種飛船與宇宙飛船一樣，只是裡面有不受壓和高壓貨物區，高壓區裡面是推進燃料箱。這種設計可以減少開發成本，很顯然，節省的費用不是小數。

（系統架構圖）

在軌道上，推進燃料添加機在軌道上飛行3-5次，為宇宙飛船加滿燃料。一旦燃料箱滿了，就可以運輸貨物，到了火星地球接合時間窗（大約26個月一次），飛船就可以飛往火星了。

隨著時間的推移，宇宙飛船會漸漸變多。最終可以有1000艘或者更多的宇宙飛船在軌道上等候。自此之後，火星殖民艦隊可以成群前往。

讓宇宙飛船在軌道上等候是有意義的，因為你有2年的時間去完成這件事，你還可以多次使用推進器和燃料添加機，真正重複利用它們。至於宇宙飛船，重複利用的次數不多，因為你必須考慮它的使用壽命……可能是30年，那麼它最多飛行12-15次。因此，我們肯定要想辦法將宇宙飛船的貨物空間變大，盡量多利用推進器和燃料添加機。飛船飛到火星，重新添加燃料，然後就可以返回地球了。

與未來的火星星際飛船相比，這種飛船相對算小的。它需要裝下大約100人，裝在增壓區，要裝載行李和不加壓的貨物，用來建造推進燃料工廠，還要裝下許多東西，比如建造鋼鐵廠、披薩店的東西，總之，你必須裝下很多的貨物。

要想在火星建一個自給自足的城市（或者是文明），至少要100萬人。如果每2年去一趟，每艘飛船有100人，要飛1萬趟。每趟100人是比較適合的，最終我們也許可以增加機組人員，每趟裝下200或者更多的人，這樣就可以降低單人成本。

即使如此，飛行1萬趟也是很多的了，最終我們也許要製造可以裝下1000人的飛船。建這麼大的飛船需要花不少時間。到底需要多長時間才能累積100萬人呢？從第一艘飛船前往火星算起，大約需要經歷20-50個接合點，也就是要40-100年才能在火星上建立一個自給自足的文明。

2、火箭設計與性能

Figure 6這張圖片展示了飛船的橫截面。從某種意義上講，火箭並不複雜。它主要是用先進的碳纖維製造的。碳纖維可以應付深製冷劑，液體與氣體都不能滲透，不會因為破裂或者高壓出現縫隙。如果沒有碳纖維，要製造深低溫儲罐在技術上很難實現。直到最近，碳纖維技術才發展到一定水平，不需要在箱體內部製造襯墊就可以造出深低溫儲罐，只是更加複雜。

如果要用熱氣加壓，技術更複雜。可能要使用自加壓技術，也就是說在引擎內部通過熱交換讓燃料、氧氣化，讓它們給燃料箱加壓。所以說，我們要將甲烷氣化，用它給燃料箱加壓，還要氣化氧，讓它給氧氣箱加壓。

在「獵鷹」火箭上，我們用氦增壓，用氮作為氣體推進器，相比而言，上面的系統更簡單一些。在火星火箭中，我們用自加壓技術，用氣態甲烷和氧控制推進器。在這裡，你只需要2種材料，獵鷹9號需要4種，如果你將點火液考慮進去就是5種。在火星火箭中，我們使用火花點火。

Figure 7可以讓你看清火箭的性能，包括現有的火箭和歷史上的火箭。在不重複使用模式下，我們建議火箭的最大載荷為550噸，如果是重複利用模式，約為300噸。土星5號的最大載荷約為135噸。

Figure 8可以讓你有一個更清晰的了解。黑灰色的一欄表示的是火箭的性能，也就是火箭進入軌道的有效載荷。它代表的是火箭的尺寸效率。大多數火箭——包括我們的火箭——都是正在服役的，性能欄只佔了火箭實際尺寸的很小一部分。

在太陽系行星飛行系統（飛往火星時首次利用）中，我們相信設計性能會大幅提升。火星火箭的性能欄將會首次超過火箭實際尺寸。

Figure 9是一張更直觀的對比度。推力級相當大。我們需要1.3萬噸的發射推力，所以發射場必須足夠大。Pad 39A剛好合適，NASA很慷慨，允許我們使用，當年他們為土星5號準備發射場時造得太大了。正因如此，我們可以在這個發射場上使用更大的火箭。未來，我們還會增加一些發射地，可能會在德州南海岸增加一個。

這些火箭的目的是不同的。火星要裝下許多人，最終要將幾百萬噸的貨物送上火星。因此，你需要足夠大的火箭才能完成任務。

3、Raptor引擎

設計行星宇宙飛船有兩個最難的地方，那就是引擎和火箭推進器，我們由此開始。Raptor引擎是燃燒室壓力最高的引擎，推力重量比可能也是最高的。

它是一個總流分級燃燒引擎，從理論上講可以從燃料源和氧化劑中獲得最大的動量。我們對氧和甲烷進行再冷卻，提高密度。在大多數火箭中會接近它的沸點，我們不同，我們添加的燃料接近它的冰點。這樣就可以讓密度提高10-12%，當火箭實際運行時會出現完全不同的效果。渦輪泵不會出現空化風險，使用非常冷的推進燃料時為高壓渦輪泵輸送燃料也會更容易一些。

（Raptor 引擎的一些特點）

這裡有一個關鍵：讓真空版Raptor的ISP達到382秒。對於火星任務而言，這點很重要，我們有信心達到該標準，或者相差不到幾秒，最終我們會稍微超過。

4、火箭推進器

許多時候，火箭推進器實際上就是擴大版的獵鷹9推進器。它們有許多的相似性，比如底部有柵格翼和許多引擎。最大的區別在於主架構是用碳纖維製造的，而不是鋁鋰合金，我們使用了自增壓技術，沒有使用氦和氮。

每一個火箭推進器有42個Raptor引擎。明年我們會發射Falcon Heavy，它有27個引擎。這樣一來我們就可以在多引擎方面積累經驗。安裝多引擎還有了更大的迴旋空間，如果一些引擎失效，任務可以繼續，不會有什麼影響。

推進器的主要任務是將宇宙飛船加速到每小時8500公里。有些人可能對軌道動力學不太熟悉，總之，一切都與速度而非高度有關。

（火箭推進器的特點）

在其它行星上，重力是存在的但是可能沒有那麼大，比如火星、木星的衛星，還有金星（某一天也許會去金星，但是更難一些），在太陽系的大多數行星上，只需要宇宙飛船就行了。如果重力比較弱就不需要推進器。總之，在月球、火星、木星的衛星、冥王星上不需要推進器。只有重力較大時才需要推進器。

我們可以對推進燃料進行優化，降低需求，當推進系統返回地球並降落時，我們可以將發射推進劑負載降低到7%。多做一些優化工作，也許我們可以將它降低到6%。

（引擎內部Raptor的配置方式）

現在，著陸的精準度越來越高。如果你看過獵鷹9號著陸時的情況，就會知道火箭著陸時離中心更近了。如果安裝可以操縱的推進器，我們可以讓推進器回到發射台。這樣一來，底座的柵格翼就可以起到中心定位左右，將發射場上細小的位置誤差修正過來。

正因如此，我們才像圖片一樣設計底座。我們認為，只需要對中央的引擎組進行平衡和控制就行了。有些人會操縱火箭，有些人會修正位置。我們可以讓引擎的數量達到最大值，因為不必為引擎的平衡和移動留下空間。這樣設計可以允許多個引擎失靈，不論是起飛還是在飛行過程中，多個引擎失靈不會影響安全。

五、可以在行星間飛行的宇宙飛船

談到宇宙飛船本身，頂部是增壓隔室。下面是非增壓貨物區，採用扁平封裝結構。再下面是液氧箱。

在整個宇宙飛船中，液氧箱可能是最麻煩的部分，因為它要讓推進燃料降到很冷的水平，箱體本身組成了機身。機身架構與液氧箱的結構是結合在一起的，現代火箭也是這樣設計的。例如，在飛機中，機翼實際上就是翼形油箱。

液氧箱必須承受上升推進負載和「reentry」（再進入）負載，不能讓氣態氧滲透，所以技術要求很高，不能與氣態氧產生化學反應。因此，液氧箱是宇宙飛船最難製造的組件，我們正是從這裡開始的。

（太陽系行星宇宙飛船的特點）

液氧箱之下是燃料箱，然後是引擎，引擎直接連接到底座的推進錐體。在底座的周長上會有6個高效真空引擎環繞，無法提供平衡功能。中間有3個引擎，它可以提供平衡功能、還可以操縱。

最終，前往火星時可以裝下450噸的貨物，具體是多少要看你用燃料添加機添加了多少燃料。每艘宇宙飛船可以裝下至少100名乘客，這就是目標，最終我們要讓數字達到200人甚至更多。

根據你瞄準的地球-火星接合點，按每秒6公里的分離速度計算，整個旅程大約需要80天。

隨著時間的推移，我們會不斷改進，最終，在不久的將來，前往火星的運輸時間可能只要30天。時間的可控性還是很強的，看看古代，一次航海有時要6個月甚至更長的時間。

（地球火星接合時間窗口）

抵達之後，防熱罩技術相當重要。在Dragon宇宙飛船上，我們已經優化了防熱技術，我們正在開發第三版PICA（酚醛溶液浸透的碳燒蝕體），每一代都有提升，越來越不容易融解、更來越抗熱、越來越不需要翻修。

防熱罩相當於巨大的剎車片。如何讓剎車片發揮作用，抵擋極端的再進入條件，將翻修成本降到最低，讓你可以多次飛行卻不需要翻修，這才是最重要的。

（防熱罩技術的進步）

在宇宙飛船內到底感覺是怎樣的？我想向你介紹一下。為了吸引冒險者，讓更多人想去，過程必須有趣、激動人心，飛船不能太狹窄，不能太乏味。因此，我們設立了工作人員區間和居住區間，你可以做一些零重力遊戲，你可以四處飄浮。上面可以看電影、有大講堂、有餐館。總之很有趣。你會度過一段美妙的時光。

六、推進燃料工廠

在火星上建造推進燃料工廠，獲得材料是相對比較容易的，因為火星的大氣主要是CO2、水冰，幾乎到處都是。CO2加上H20就可以變成甲烷，CH4和氧，O2，用Sabatier反應製造。事實上，最難的部分就是找到能量源，我們可以通過大塊太陽能面板獲得。

（在火星生產推進燃料）

七、每一趟的成本

如果有人想去，價格是他可以承受的：這是關鍵。按照上述方案，假定方案隨著時間前進會進一步優化，我們的目標是讓每張票的價格降到20萬美元以下，未來可能只要10萬美元。

（前往火星的每噸成本）

就目前而言，我們估計前往火星每噸要14萬美元。如果一個人加行李不到一噸，加上食品與生命補給，前往火星的最終成本可能不到10萬美元。

很顯然，要得到這麼多的錢不是一件容易事。我們發射衛星、幫NASA為空間站提供服務、將貨物運到空間站或者運回來，這樣就可以獲得更多的現金。

在私人領域也有一些人感興趣，他們提供資金，幫助我們在火星建基地，政府也可能會有興趣。最終，這是一個龐大的公共、私人合作項目。

就目前而言，我們只能利用現有資源獲得儘可能大的進步，推進項目向前發展。正如我們指出的，項目是可能實現的，夢想是可以變面現實的——它不只是夢想，而是可以變成現實的夢想。隨著時間的流逝，雪球會越滾越大。

我還要補充一句：我個人之所以不斷積累資產，主要原因就是想為登上火星提供資金。我個人積累資產沒有其它的動機，只是想幫助人類成為多行星物種。

八、時間表

2002年，SpaceX只有地毯和墨西哥街頭樂隊。當時想做任何事情可能都只有10%的機會成功，將火箭送入軌道是這樣，更別說更大的目標了，去火星？想也不敢想。然而，我們得出一個結論：如果沒有新企業進入太空領域，懷抱強烈的、意識形態上的動機，那麼我們無法邁上正軌，朝著太空文明前進，闖入群星之間。

1969年，人類登上月球，太空梭可以進入近地軌道。然後太空梭退役了。趨勢線降到了零點。許多人可能沒有意識到，技術是不會自動進步的，只有許多優秀的工程人才積極解決問題它才會進步。文明達到一定的技術層級之後突然就衰落了，直到一千之後才復興，這種事情在歷史上屢見不鮮。

（SpaceX的里程碑）

我們從2002年走來，當時毫無頭緒，我們製造了最小、實用的軌道火箭，我們可以將它視為獵鷹1號，它可以將半噸重量的東西送入軌道。4年之後，我們開發了第一枚火箭。我們開發了主引擎、上級引擎、機身、整流罩、發射系統，2006年首次發射火箭，但是失敗了。很遺憾，只飛了60秒。

到了2006年，成立之後的第四年，我們拿到了NASA合同。對於NASA給SpaceX的支持，我表示感謝，可惜我們的火箭墜毀了。我是NASA的忠實冬粉。

最終，2008年獵鷹1號在第四次發射時成功了。我們將自己的最後一分錢投了進去。事實上，我原本以為這些錢只夠發射3次的，但是前3次全失敗了。我們東拼西湊，讓火箭第四次升空，感謝老天，2008年第四次發射時成功了，真是感慨不已。

2008年年末時，NASA給了我們第一個大型運營合同，為國際空間站運送貨物，然後將貨物運回來。幾年之後，我們第一次發射了獵鷹9號，第一個版本的獵鷹9號火箭，它可以將10噸貨物送到軌道，負載是獵鷹1號的20倍。我們用它運送Dragon宇宙飛船。

2012年，我們將貨物送到國際空間站，然後將貨物運回來。2013年，我們進行垂直起飛測試和火箭返回測試，之前沒有做過。2014年，我們讓第一級軌道助推器成功在海洋上降落。這次是軟著陸，火箭跌倒爆炸。儘管如此，當中有7秒是成功的。我們繼續提高火箭的運載能力，從10噸提高到了13噸，送到軌道。2015年12月，我迎來了人生中最美妙的幾個月：火箭推進器成功返回，降落在Cape Canaveral。由此證明，我們可以讓軌道級推進器以很高的速度返回，一直回到發射場，安全著陸，不需要任何翻修就可以再次飛行。

2016年，我們讓火箭成功在船上降落，這次成功對高速對地同步任務和獵鷹9號重複使用相當關鍵，因為我們約四分之一的任務是為空間站提供服務。還會完成少量的低軌道任務，但是約60%的任務會是商務GEO任務。高速任務需要讓火箭降落在海洋船舶上。火箭上沒有足夠的推進燃料可以它返回到發射場。

九、未來

關於未來，我們故意沒有標明時間。儘管如此，我們會在有限的預算範圍內盡最大的努力加速前進，開發出太陽系行星運輸推進器和宇宙飛船。希望我們能在4年之內將第一艘宇宙飛船開發出來，然後用它執行亞軌道飛行任務。

（研究太陽系行星運輸系統的下一步計劃）

它的能力很強，如果對宇宙飛船的貨物進行限制，就可以飛到軌道上去。如果它以燃料添加宇宙飛船的形式飛行，肯定要飛到軌道上去。它沒有辦法返回，但是能抵達軌道。

在某些市場，也許需要以很快的速度在全球運送物資，我們可以降落在噪音影響不大的地區，畢竟火箭降落聲音很大。我們可以將貨物送到全球任何地方，時間最多只要45分鐘。前往地球上大多地方只要20-25分鐘。如果在紐約海灘之外建一個漂浮平台，離海岸20-30英里，那麼從紐約到東京只要25分鐘，穿過大西洋只要10分鐘。進入飛船會花去大部分時間，真正飛行的時間很短。之後就會出現一些有趣的可能，雖然我們並沒有指望這些。

還有就是推進器的開發。推進器研發任務相對比較「直白」，就是將獵鷹9號推進器擴大。不會有太多的困難。

然後要將所有東西組合起來，讓它可以飛往火星。如果進展相當順利，10年就行了，我並不想說到了那時就會飛往火星，風險很大，成本很高。我們有很大的機會成功，我們會儘力，儘可能取得更大的進步。

1、Red Dragon

在地球與火星每一次接合時，我們都會將一些東西送往火星。幾年內我們準備派Dragon 2（它是一個推進著陸器）前往火星，2020年可能再讓Dragon去一趟。

（Red Dragon任務目標）

我們要保持節奏的穩定，一直會有飛船前往，正如火車離開車站一樣。每一次火星與地球接合時，我們至少會派一艘Dragon去火星，最終會是大的宇宙飛船。如果有人有興趣將在Dragon上放一些東西，將它們送上火星，完全可以，至少東西重量相當於有效負載2-3噸。

我們將Dragon 2設計成推進著陸器部分是因為這個原因。因為是推進著陸器，它可以前往太陽系任何地方，可以前往月球，可以去任何地方。如果有翼，它只能在地球上降落，因為需要跑道，大多地方沒有跑道。至於降落傘，如果沒有密度很高的空氣是無法使用的。推進器可以在任何地方使用。另外，Dragon還要在太陽系的堅硬或者液態表面上降落。

2、Raptor點火

看到Raptor引擎點火我真的很興奮，Raptor是一台技術含量很高的引擎。比Merlin更複雜，因為它採用了全流分級燃料技術（full-flow stage combustion），壓力更高。在第一次點火時居然沒有爆炸，我很吃驚，幸好沒有爆炸。

雖然引擎的推力比Merlin大2倍，但是它的尺寸和Merlin是一樣的，因為運行壓力高2倍。也就是說我們使用了許多Merlin的技術。

（Raptor引擎點火）

現在我們每年生產300台Merlin引擎。我們已經知道如何量產火箭引擎。雖然火星火箭在底座上安裝了42個引擎，上級有9個，總數51個，用Merlin的生產能力完全可以應付。Raptor引擎與Merlin引擎的尺寸相似，只有膨脹比不同。我們可以大量製造這樣的引擎，價格不會超過預算。

3、碳纖維燃料箱

在原始架構上，我們也想改進。正如我提到過的，用碳纖維製造組件相當困難，雖然碳纖維強重比非常出色。如果將超冷的液氧和液態甲烷裝進去，尤其是液氧，燃料箱會出現裂縫，會泄露。

大規模製造也是一個挑戰，因為你要將碳纖維以正確的方式放在巨大的模具內，還要在溫度條件下處理。總之，製造大塊的碳纖維結構件是一件很難的事。

（碳纖維燃料箱的內部和外部圖）

正因如此，有一個組件是我們關注的重點：為火星宇宙飛船開發第一個燃料箱。這是宇宙飛船中最難製造的組件。其它組件有很好的處理辦法，但這個最難，我們想首先解決。

這是一個巨大的成就，應該歸功於開發團隊。我們製造第一個燃料箱，對冷卻推進燃料進行測試，結果很好。沒有出現任何的泄露，也沒有什麼重大問題。

這張圖片告訴我們燃料箱的內部是怎樣的。你可以感知到它有多大。燃料箱的內部是完全平滑的，因為採用了特別的碳纖維技術、有反光，看起來燃料箱有很多層。

十、比火星還遠的地方

（飛越木星）

能不能去比火星還遠的地方？我們會想到它是一個系統，之所以叫它系統，因為就一般意義而言，所有東西都是「系統」，一條狗就是一個系統。它不只是一枚火箭那麼簡單，有火箭推進器、有宇宙飛船、有燃料添加機、有推進燃料製造廠、在原地生產推進燃料。

（土衛二燃料存儲點）

將所有這些組合在一起，就可以將行星或者月球作為支點，前往太陽系的任何地方。我們可以在小行星帶上建立推進燃料存儲點，或者在木星的衛星上建造，這樣就可以從火星飛往木星。事實上，即使火星上沒有推進燃料存儲點，你也可以飛越木星。

如果能在土衛二或者木衛二上建存儲點，然後在土衛六上再建一個，然後可以更遠的地方建設，比如冥王星或者太陽系的任何地方，在這個系統的支持下，你可以去大太陽系的任何地方。

你可以前往Kuiper Belt（凱伯帶），去奧爾特雲。我不建議用這樣的系統進行星際旅行，但是有了這樣的基本系統，就可以進入整個大太陽系。

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