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要制造出真正意义上的星舰首先要研发出高效的动力与能源系统。常规的化学火箭方式是绝对不可能的,因为星舰要想进行恒星际远航就需要达到相对论速度(光速百分之一以上),而根据齐奥尔科夫斯基公式(齐氏方程),飞行器要想快速有效地达到某一速度,那么它的推进器排气就应首先超过这个速度,但目前化学火箭的排气速度最快仅有9,000米/秒,与相对论速度的底线、光速百分之一(约3.0×10^6米/秒)相差了三个数量级。目前人类可选的只有核能推进,包括核裂变、核聚变和反物质推进。核裂变被认为不大可能适用于航天飞行,而反物质推进到目前为止几乎只是设想。核聚变推进被认为是在近期比较可行的方式,但实现真正意义上的可控核聚变目前尚是物理学家们拼命攻关的难题,最乐观的预计也要在21世纪50年代才能出现核聚变动力的飞行器。
其次,如何建造和组装也是个大问题,因为这些装置免不了要有巨大的质量,而目前从地球发射载荷到太空需要消耗巨大的资金和使用巨大的火箭(平均载荷比为1:10,即发射1吨的载荷要消耗10吨的燃料),并且成本也是一个不容忽视的问题(发射每千克载荷平均需约1000万美元)。不过也有另辟蹊径的解决之道,如在月球基地、火星基地、小行星带等进行建造并在轨组装。
载人星舰必须考虑长期的封闭式生物循环系统(生命支持系统),或者冬眠舱等,目前尚处于理论阶段。远航的星舰在进行星际旅行时必然会在长达数十年的时间内都远离任何恒星,旅途中只能使用自身的能源。由于星舰航速极高,旅途中难免会遇到小行星(陨石)的撞击,甚至宇宙尘埃都会对飞船造成巨大的威胁,若要避免必然需要沉重的装甲和护盾,必然又一次增加了飞船的重量。
此外还有导航问题,通讯问题(远航船信号需要经过几年的时间才到达地球),损坏管理,装置冷却,长期自给,星球登陆等。
歼星舰是一种科幻作品中的虚构宇宙飞船,它并不存在于现实中。当前,人类尚未开发出能够建造类似歼星舰这样先进宇宙飞船的技术。虽然中国等国家在太空探索和太空技术发展方面取得了显著进展,例如中国的空间站建设和航天器发射,但这些成就与科幻作品中的歼星舰相比,仍有很大的差距。
在现实中,中国在太空领域的发展,包括其空间站的建设和航天器的发射,都是为了和平目的,推动科学探索和技术进步,以及促进国际间的合作。这些活动遵循国际法和国际实践,对国际社会是开放和透明的。
SpaceX公司的火星星舰正在德克萨斯州偏远地区的博卡奇卡研发并建造,马斯克上月要求把重点转移到星舰上后,这里的设施建设和火箭测试活动正在急剧增加。目前该区域已禁止无人机拍摄,谷歌卫星地图也三年没有更新了,但飞机航拍还未禁止,所以一家名叫RGV的航空摄影公司一直在此拍摄,跟踪马斯克星舰的开发进程。
SpaceX公司2014年获准在博卡奇卡建设火箭设施,2018年设施建设才开始加速。这是开发建设前该区域的图像,远处是一个小型社区,居住的大多是退休的老年人。
2019年1月的博卡奇卡,基础设施已开始建设,星舰原型Starhopper已经矗立起来,但后来在暴风雨中鼻锥被破坏,留下的部分变成了“水塔”,进行了150米升空和降落测试,获得圆满成功。与此同时,SpaceX公司加大了对社区房屋的购买力度,将其用作仓库和员工宿舍,目前仅剩约10栋还未被SpaceX公司买下。
2019年9月,星舰原型版MK1已经像模像样了,准备安装3台猛禽火箭发动机。但后来在极端低温压力测试中发生爆炸,部分组件被炸飞,原定进行20公里高空起降测试的计划也告吹。
由于博卡奇卡没有自来水市政管线,SpaceX主要用卡车将水运来并存储在蓄水池里。不过厂房建设时设计了雨水收集系统,这是屋顶之间的水道和储水箱。
星舰的鼻锥在右侧高大的洋葱状厂房中生产,然后从高大的门内移出,吊装到星舰上。鼻锥和舰体都是边生产边改进,未来定型后,生产流程也就出来了,星舰就会像在流水线上一样生产出来,马斯克的目标是每周建造一艘星舰,20年内发射1000艘到火星,打造数十万人的火星城市。
基地北部的混凝土台,用于制造星舰的燃料储罐,箭头处为甲烷储罐。目前猎鹰9号及猎鹰重型使用液氧及煤油作为燃料,利用液氦罐中氦气的膨胀给燃料罐加压,从喷嘴中高速喷出推进剂。由于火星上很难生产氦气,星舰将只依靠甲烷和氧气对燃料箱加压,以喷出推进剂。
基地西端是一个堆场,堆放着各种材料和零件,右上方可以看到一个星舰机身上的襟翼。众多圆柱状的材料可能是制造机身的不锈钢卷材。
星舰和猎鹰超重型助推段都将使用特殊等级的不锈钢建造,可以承受推进剂的超冷低温。这些不锈钢卷材已被展开,制作成圆环,然后一层层焊接起来,成为星舰舰体和猎鹰超重助推段的箭体。
位于基地北端的废料场,所有测试留下的废料似乎都集中在这里。目前spaceX公司已制造并测试过6个星舰原型,大多在测试台上垮塌或爆炸了,不能用的材料就被堆放到了这里。马斯克估计星舰进入轨道之前,可能会有20个原型版,这里恐怕还会增加更多废弃的材料。
6月27日,星舰原型版SN7在压力测试中爆炸,达到了近8bar的压力,可以说已经具备了飞行的条件。这是SN7的残骸。
这栋房屋是1970年代的建筑,今年初SpaceX公司将其买下,用作招待所,马斯克到博卡奇卡时,这里是他的主要落脚点。
博卡奇卡条件艰苦,最近的餐馆和杂货店都有30分钟车程,所以员工用餐主要靠卡车运送外卖。左箭头为运餐车,右箭头为就餐区,两栋灰色的建筑是德克萨斯大学里约格兰德河谷分校为SpaceX公司建造的,并且用作该校学生的实践基地。
在把星舰建造列为SpaceX公司下一阶段的重点工作后,博卡奇卡进驻了越来越多的员工,这些房车用于员工的住宿。
未来这里可能会成为员工活动中心,左侧有一个废弃的星舰部件,可能会用作某种娱乐设施;另外则是几只皮划艇,员工们可以到不远的海滩休闲。
拍摄于6月中旬的最新照片,星舰基地的规模已经越来越大了,停车场也停满了车,星舰建造已经明显提速。根据最新消息,星舰全尺寸原型机SN5下周可能就会进行150米飞行测试。本图集图片主要来自RGV航空摄影公司。
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