疯子or天才？伊隆·马斯克和他的SpaceX

　　【太平洋汽车网 特别策划】2018年2月6日美国东部时区下午3点45分，北京时间为2月7日凌晨4点45分，汽车工业史、乃至全人类宇宙探索史都将记下这一时刻——伊隆·马斯克的爱车特斯拉Roadster跑车在SpaceX重型猎鹰（Falcon Heavy）火箭的助推下，成为了人类史上首台进入外层宇宙空间、突破第一宇宙速度、并进入了地球至火星日心转移轨道（Mars Transfer Heliocentric Orbit）、向地球以外的另一个行星奔去的民用汽车。

　　此外，这也标志在半个多世纪后，人类重新拥有了超重型运载火箭SHLLV。只有拥有足够强大的火箭，人类离开地球踏上遥远星球，征服星辰大海的目标才有可能实现。而上述这一切，竟然是由一家私人航天企业——SpaceX来完成的！

　　我不知道有没有人对马斯克说过：“你的特斯拉这么diao，那咋不上天呢？”

　　如果有，马斯克此时可以理直气壮地说：“没错，我的特斯拉就是能上天。”

　　而且，这个“天”还是狭义上的：特指航天事业中的大气层外层空间。

 重型猎鹰火箭成功发射视频回顾，同时用现场录像和CG动画直观展示，可见这次不单达到了马斯克最低的成功要求“不爆炸”，而且还成功回收两枚1级助推火箭，基本完美达成目标。

　　如果你是资深萨博车迷，你一定记得当年萨博的电视广告总会有萨博航空集团的JAS-39“鹰狮”战机。虽说实际开起来和生产过程中的萨博汽车和JAS-39鹰狮战机大概没多少关系，但是那种“战斗机气息”给车主打的精神鸡血才是至关重要的。尽管如今鹰狮还在翱翔、甚至能与歼11A过招，萨博汽车却已仙逝。

　　不过这种精神鸡血还在延续，宝马车迷会告诉你BMW造过飞机发动机的、保时捷车迷会告诉你Porsche造过坦克、“本田大法”还造出了商用喷气飞机Honda Jet，至于通用——那就更厉害了，当年阿波罗登月计划搭载的月球车就出自通用之手，那大概才是离地球最远的载人车辆——当然，这不是量产民用车，而且只有数百公里的一次性续航里程。

 萨博集团能造战斗机（左上）；本田有“洪大姐（Honda Jet，右上）”；保时捷车迷都知道创始人是搞坦克出生的（虎式坦克，右下）；通用汽车甚至造过月球车（左下）。虽然很少人能说得出厂商如此“不务正业”对造车有啥帮助，但这精神鸡血是每一位品牌车迷都愿意津津乐道的。

　　如今，马斯克用自家的火箭，把自己名下的一台红色特斯拉Roadster跑车打进了MTO火星转移轨道（Mars Transfer Orbit）。马斯克觉得这台红色的跑车和红色的火星非常般配，所以成为了重型猎鹰火箭的第一个载重物。也许你会认为这是毫无意义浪费资源的作秀行为，但不得不承认这逼装得实在突破天际，让马斯克装上二十年也无压力。

　　能把汽车和太空事业如此紧密联系在一起的，地球上大概只有马斯克做到了。一头运营着特斯拉公司玩新能源车、一头运营着SpaceX玩宇航运载火箭，这两个看似没什么关联的行业马斯克却一起做得风生水起。也得已让本文作者我这个宇宙学爱好者终于有机会可以名正言顺地在汽车网网站发宇航火箭的文章而不会被冠以不务正业之名。也正是因为马斯克，许多车迷也开始或多或少听说过马斯克的SpaceX和他的猎鹰火箭。那么这次的重型猎鹰火箭究竟有多厉害，让我为各位慢慢道来。

　　时间回溯至1969年，此时正值美苏争霸巅峰时期，而两超级大国的一大竞争方式就是太空竞赛。苏维埃社会主义联盟共和国，简称苏联或USSR，先后将人类首个卫星和太空人送上了宇宙，把自认为是人类的希望和救星的美帝打脸打得啪啪响。咽不下这口气的美国，发起了至今都让人觉得无比疯狂的计划——阿波罗载人登月计划！而就在当年，美国太空总署NASA用人类至今历史上最为巨大的火箭土星5号（Saturn V），将载人登月舱打上了LTO（Lunar Transfer Orbit），即月球转移轨道，完成了人类首次登上另一个星球的壮举。

 1969年阿波罗登月计划的土星5号是人类历史上最强的火箭，LEO运载力达到135吨，相比之下如今的重型猎鹰也不过60多吨。但土星5号以今天货币价值计算单次发射成本超过10亿美元，相比之下重型猎鹰的单发成本不过9000万美元。

　　土星5号的运载力即使在近60年后的今天看来也强大得匪夷所思。其LEO（Low Earth Orbit，即近地球轨道）运载力达到了恐怖地135吨，LTO运载力达48.6吨！没什么概念？那就对比一下近60年后的当今NASA最强火箭德尔塔4号（Delta IV）区区不到29吨的LEO运载力，不及土星5号四分之一，你就能明白近60年前的技术制造出土星5号是一件如同开挂的事情。难怪许多人至今还认为阿波罗计划是场骗局（当然这是无稽之谈了，阿波罗计划砸的钱也不是现在显得穷酸的NASA可以想象的）。

　　LEO运载力超过50吨的火箭，称之为Super Heavy-lift Launch Vehicle，即超重型运载火箭，简称SHLLV。在重型猎鹰之前，人类历史上只有两种火箭可以称之为SHLLV，一种就是土星5号，一种是1980年代苏联制造的LEO运载力100吨的能源号火箭，两种火箭都已退出历史舞台。可以说，人类已经很长时间没有SHLLV，仅凭现有火箭不到10吨的MTO火星轨道运载力是无法实现进一步宇宙探索的雄心壮志。直到如今SpaceX的重型猎鹰问世，奔向火星的可能性再次出现。

 虽然“仅仅只有”土星5号一半的运载力，重型猎鹰仍然是目前地表最强运载火箭，也是目前唯一的SHLLV超重型运载火箭。而且它的单次发射成本甚至比LEO运载力只有29吨的美国NASA德尔塔4号火箭更低。

　　重型猎鹰的LEO运载力达到63.8吨，虽然比之土星五号这样变态的存在还是弱一些，但已经达到了SHLLV的标准。也是目前全人类唯一一种可运行SHLLV。重型猎鹰的MTO火星转移轨道运载力为16.8吨，已经在理论上具备把载人太空船送往火星轨道的能力。一家私人公司能造出如此强大的火箭也绝对是一件壮举了。那么多国家举国之力都弄不出的SHLLV，重型猎鹰是如何做到的？

　　首先真是要感谢汽车工业很常见的模块化概念。重型猎鹰就是模块化火箭。它并不是一种全新的火箭，而是利用SpaceX已经研制成功并进行过多次成功发射的猎鹰9系列火箭发展而来。它的外形和猎鹰9区别不大，箭身长度甚至一样都是70米。眼尖的甚至一眼能看出，重型猎鹰就是用了3截1级火箭的猎鹰9号火箭。

 仅凭外观就可以看出，重型猎鹰火箭实则就是增加两个猎鹰9号1级火箭的模块化产物。各方面参数都都正好是猎鹰9号的三倍。不过图中数据是SpaceX在2016年给出的，一路延期到现在成本已经是当初的8500万到9000万美元，但运载力也相应提升，LEO运载力由53吨提升到63.8吨。

　　所以，从数字上我们也毫不意外地看到：重型猎鹰有3个1级火箭单元，正好是猎鹰9号的3倍；重型猎鹰有27个隼式（Merlin）1D发动机，正好是猎鹰9号的3倍；重型猎鹰的地表推力为22819kN、真空推力为24681kN，都正好是猎鹰9号的3倍；重型猎鹰的LEO运载力是63.8吨，正好……哦不，略低于猎鹰9号22.8吨LEO运载力的3倍。这是因为火箭重量的上升，使得推力和载重力无法成正比提升，这也是化学火箭的极限所在。

　　靠这种看似简单粗暴实则还是颇考验模块化技术含量的方法，猎鹰系列火箭成功晋级超重型火箭SHLLV行列。

世界主要运载火箭一览
国家/机构	火箭名称	最大LEO运载力	当前状态
美国/SpaceX	重型猎鹰/Falcon Heavy	63.8吨	在役
美国/SpaceX	猎鹰9号/Falcon 9	22.8吨	在役
美国/NASA	德尔塔4号/Delta IV	28.8吨	在役
中国/国家航天局	长征3号乙	13吨	在役
中国/国家航天局	长征5号	25吨	在役
欧洲/欧洲宇航局ESA	阿丽亚娜5号/Ariane 5	20吨	在役
俄罗斯/俄罗斯航天局RKA	质子号/Proton	22.8吨	在役
日本/JAXA	H-IIA	15吨	在役
印度/ISRO	PSLV	3.8吨	在役
美国/NASA	土星5号	135吨	退役

　　说实话看到这次被马斯克丢进太空的特斯拉跑车是让我有点失望的。我还以为马斯克真拿出了最新的号称轮上扭矩1万N·m、2秒内破百、2020年才能交货如今已经当期货开卖的全新Roadster电动超跑。实际上市2008年发布的上一代Roadster。看来马斯克考虑到“炸箭”的可能，还是舍不得用最新的产品。关于这款老车，我们已经有过详细介绍，这里不再重新阐述。

 送上火星转移轨道的特斯拉是一台老款Roadster，早在2008年推出。不是此前猜测的最新一代Roadster。123

 这才是最近推出的那台0-96km/h只需1.9秒的全新特斯拉Roadster。虽然已经开卖，但实际是2020年才能交付的期货。

　　SpaceX声称这次用于给首枚重型猎鹰试验火箭作为试验运载物的Roadster确实是送进了MTO（即火星转移轨道）或TMI（Transfer-Mars Injection，即转移火星推进）。也就是说这台Roadster已经突破第二宇宙速度、脱离地球引力，将在茫茫宇宙中朝着火星的方向飞去。但实际上，它永远也无法到达火星，而只是一个日心轨道（Heliocentric Orbit）运作的太空垃圾。没错，一台汽车在太空里什么都做不了，无法进行科研探测，跟一块废铁其实差别不大。

 与特斯拉一起被送上太空的还有车上这位“Starman”，它将“驾驶着”这台跑车奔向火星。当然了这只是个假人，动物保护协会莫惊慌，重型猎鹰发射过程中没有人类和动物遭到伤害（：

　　实际上，要从地球发射航天器进入火星轨道，光光只是进入MTO是没用的。进入MTO的航天器可以使用两种转移轨道：一种称之为霍曼转移轨道（Hohmann Transfer Orbit），是目前主流的火星探测器使用的轨道；另一种称之为双椭圆转移轨道（Bi-Elliptic Orbit）。无论用那种转移轨道，都需要航天器进行变轨机动才能成功进入火星轨道。一台在太空中漂浮的特斯拉Roadster当然是动弹不得的，更别谈变轨了。

 此为火星转移轨道示意图。马斯克的Roadster就是送上了图中虚线的霍曼转移轨道。简单来说就是一条与地球和火星公转轨道重合的日心椭圆轨道。但要进入火星轨道或登陆火星，航天器除了进入MTO还需要有变轨能力，这是一台特斯拉根本做不到的。所以这台特斯拉其实只是成为了MTO轨道上的一个太空垃圾。

　　所以，也正如马斯克所说，他这台心爱（还是狠心抛弃？）的Roadster将在宇宙中漫无目的漂泊上十亿年。有人质疑马斯克为何不发送点有用的科学器材造福人类而是干这么无聊的事情。比如说中国航天局的重型火箭长征5号首次试射就搭载了霍尔推力器，也就是传说的“电推”。可见中国航天局的目标是高于SpaceX的。

 严格来说，特斯拉跑车最后没有成功变轨进入MTO轨道，而是差不多跑到小行星带去了。这样的轨道能飞掠火星也得等几亿年吧。因此严格意义来说此次试射还没有100%成功。

　　不过考虑到马斯克是名商人，他的一堆梦想没有钱是实现不了的。重型猎鹰首次试射的钱都是SpaceX自己掏的，因此不会再冒更多风险搭载一些昂贵的科学载重设施。把一台老旧的特斯拉打上天也不失为一个相对低成本的试验载重物，而且也给急需现金流的特斯拉公司打了一个宇宙级的超级广告，这一点来说，无疑体现了马斯克作为成功商人的精明头脑。

 这台红色特斯拉Roadster最多飞掠火星，却永远无法进入火星轨道，只能成为一个漂浮上十亿年的太空垃圾。然而此举为特斯拉带来的宣传效益是无法估量的。

　　到此，我想你们的兴趣应该早不在特斯拉上，而是想知道马斯克这个狂人究竟是凭借过人的能力去打造出SpaceX这样的地表最强私人太空公司、并让SpaceX打造出连把人类送上月球的NASA如今都造不出来的地表最强运载火箭。我们接着把马斯克和SpaceX的故事继续说下去。

　　你们第一听说马斯克是什么时候？我想对车迷来说大多应该还是从特斯拉的崛起开始。如果再资深一点的车迷或许在2008年就听说过当时特斯拉制造的第一台跑车Roadster，也就是这次重型猎鹰丢上MTO的载重物。不过你们扪心自问，在那个大家都觉得电动车是战五渣的时候，你们有几个人能料到特斯拉能走到今天？甚至那时候也没几个人听说过马斯克其人，你们那时候更不知道他其实老早就有建立太空公司的打算。

 马斯克出生于南非，幼年也在南非度过。上图中为儿时私房照，从左到右依次为弟弟Kimbal、妹妹Tosca、母亲Maya和羞涩的小马斯克。

　　我们都知道马斯克是美国人，但实际上他出生在南非，当然是出生在那个南非白人日子还比较好过的时代。不吹不黑，马斯克的智商无疑是过人的。10岁时、电脑都还不是特别普及的时代就会玩编程，12岁就卖出了第一款自己编写的电脑游戏代码，其大脑构造必然有其惊奇之处。毕业后的马斯克一开始搞起互联网。他在上世纪90年代先后与人合伙创立了Zip2、PayPal等国外知名的互联网公司。

 马斯克是PayPal创始人之一，也让马斯克得到第一桶金。当天的马斯克真是标准的理工男Style。你们能看出来是哪个吧？

　　对于绝大部分人来说1999年时的马斯克已经比“成功”还成功了。但他的那颗脑袋里面装的到底是什么估计没几个人知道。但我们知道他的追求根本不是只满足于商业上的成功。按我看，这个地球上的东西应该都已经满足不了马斯克。

　　反正当时肯定没有人想到这个还在玩互联网的“挨踢男”竟然把目标定在了大气层外面，这个穿越实在有点厉害。他的第一个构思是个叫“火星绿洲（Mars Oasis）”的计划：把一个微型的温室从地球送到火星，这个温室可以在火星上种植各种农作物，以后人类到了火星后就可以自给自足食物了。连倾尽美帝举国之力建立的NASA都没考虑这档子事，作为一个私人老板来说，哪怕很有钱，在当时看来也无异于痴人说梦。

　　固执的马斯克当然不在乎愚蠢的人类怎么看他。他似乎铁了心要实现奔向火星的壮举。于是来了一趟说走就走的旅程——当然没这么快就上太空了，他那时在这一方面还是一片空白。他是跑到了战斗民族的国度——俄罗斯。俄罗斯作为航天大国不容小觑，要知道美国航天飞机退役后，美国就连送人上太空的能力都没了，现在要去国际空间站什么的，都得找俄罗斯帮忙，让他们的联盟号飞船把美国宇航员送上太空。

　　不过俄罗斯人缺钱，只要你给钱，猪都可以帮你送上太空。马斯克此行就是想财大气粗砸钱玩儿，直接买下战斗民族的火箭，试图用俄罗斯人的火箭实现他的火星壮志（BTW：其实战斗民族从苏联时代至今的一大堆火星任务几乎没有成功过的……）。

　　但是俄罗斯人貌似对他的想法不感冒，据说他还和某个俄罗斯太空工程师吵了一架，大致情况是那名俄罗斯工程师觉得马斯克就是半吊子渣渣，一个玩IT的装什么逼去玩火箭。最后马斯克从俄罗斯空手而回。然而，虽然表面来说，俄罗斯人什么都没卖给马斯克，但却间接创建了SpaceX。

 马斯克最初看上并想购买的是俄罗斯第聂伯号运载火箭，是一种基于洲际导弹发展而来的中型运载火箭。LEO运载力为4.5吨，单次发射成本2900万美元。

　　正是因为这次失败的俄罗斯火箭购物旅，马斯克开始萌生自己造火箭的念头。他当时自己做过一个计算，自己制造一个类似于俄罗斯第聂伯号运载火箭的成本不过是其卖价的3%。他何不自己建立公司，制造物美价廉的火箭，一方面自己的梦想可能可以实现，另一方面还可以用价格优势与国际上的航天大国同行抗争，获取卫星或其它航天设备的发射订单而盈利。

 NASA的喷气推进实验室JPL里人才济济，马斯克从这里挖到了不少制造火箭的专家。

　　这想法在那时看来真是无比奇葩。但他居然真的开始这么干了。在从战斗民族的国度回来后的第二年（2002年），马斯克招来各路人马。毕竟美国是个超级航天大国，当然不缺航天人才。从NASA挖来了一票以NASA喷气推进实验室JPL（Jet Propulsion Laboratory，看过《火星救援》的应该印象深刻）的工程师迈克·格里芬（Mike Griffin） 为首的团队后，马斯克在美国加州正式成立了SpaceX航空航天公司

 电影《星球大战》中的宇宙船Millennium Falcon是猎鹰（Falcon）系列名称的由来。

　　公司成立后的当务之急就是赶紧研发新型运载火箭。而SpaceX的效率也是惊人得高，在公司成立后15个月的2003年11月，就完成了第一支火箭的试射。首支火箭定名为猎鹰1号（Falcon 1）。喜欢军事的朋友会知道F-16战机的代号就是Falcon，国内把F-16代号翻译为战隼。本文使用目前流行的译名“猎鹰”。实际上Falcon名字的由来其实是著名科幻小说/电影《星球大战》中虚构的走私宇宙货船千年隼号（Millennium Falcon）。

 目前为止猎鹰火箭系列全家福。从最初的小不点猎鹰1号、只有1级火箭的猎鹰9号v1.0、发展到成熟的使用2级火箭的猎鹰9号 v1.1和v1.2系列，可以见到带或不带回收架、放置不同载荷物的整流罩版本，以及目前最强大的重型猎鹰。

　　猎鹰1号研发成功后，SpaceX先后又研发了多种型号的猎鹰火箭，包括猎鹰1e、猎鹰9 v1.0、猎鹰9 v1.1，v1.2一直到今天的重型猎鹰。取名字的方式俨然是工科宅+程序猿风格，终于还是暴露了马斯克的职业出生……猎鹰系列火箭为SpaceX立下了汗马功劳，基本是SpaceX目前的主要营收来源。SpaceX接到的各种航天器发射合同都由猎鹰家族运载火箭完成。

　　说道这里，我得要喷一下网络常见的“举国之力发展的航天不如一家私人公司”的论调。无疑马斯克是个奇才，但靠他自己就能造火箭无疑是痴人说梦。没有其背后举国之力发展而来的NASA提供的人才和技术，SpaceX不可能造得出火箭。应该说马斯克的天才能力是发挥在管理和运营SpaceX公司上。让NASA的人才技术得到最低成本下的最大化发挥。如今的SpaceX，种意义上类似于一个精简而高效化的NASA火箭部门。

 SpaceX最早和NASA的合作项目商用太空轨道运输服务COST，足见两者的关系是合作而不是相互竞争。

　　SpaceX和NASA也并非竞争关系，而是妥妥的合作关系，甚至应该说NASA就是SpaceX的最大靠山。2006年时SpaceX就拿下了NASA的商用太空轨道运输服务（Commercial Orbital Transportation Services，简称COTS）合同，用于将物资送往国际空间站，以及未来可能的用“龙”号（Dragon）飞船让NASA的宇航员得以往返于ISS国际空间站，而不必依赖俄罗斯。

 用于COST项目的龙号飞船。目前该飞船由猎鹰火箭发射并运送物质前往ISS国际空间站。目前并无载人能力，SpaceX正在开发具有载人能力的V2版本。

　　SpaceX的猎鹰系列火箭，此前的猎鹰9还是重型猎鹰也好，都是基于NASA的模块化火箭技术发展二来，其隼式发动机、火箭箭身技术也与NASA现有的宇宙神、德尔塔系列火箭有许多相似之处。可以说猎鹰系列更像是NASA现有火箭的大推力低成本化版本，背后NASA的技术储备功不可没。靠马斯克一个人能搞定重型运载火箭的话，他干嘛不在自己南非老家搞要去移民美国？因此“仅仅一家私人公司干掉其它国家航天机构”这种暴露智商问题的蠢话某些人还是少说为妙。

 NASA目前最重型的德尔塔4号火箭，其3根模块化并列式1级火箭的结构和重型猎鹰有异曲同工之处。然而SpaceX厉害之处在于，重型猎鹰运力比德尔塔4号大1倍有余，单次发射成本却仅为后者的1/3。

　　此外SpaceX也接过美国以外国家的发射订单，比如2012年12月时成功帮来自卢森堡的SES公司发射了一颗通讯卫星。而SpaceX的最大秘诀在于其成本控制手段。由于Falcon系列火箭部分是可回收的，因此单次发射成本非常有竞争力。以猎鹰9 v1.1为例，单次将商业通讯卫星发射进入GTO轨道（Geosynchronous Transfer Orbit，地球同步转移轨道）的成本比我国国家航天局价格已经颇有竞争力的长征3B号火箭还要低1500万美元（约9500万人民币，长征3B类似任务的成本大约为7000万美元，约4.45亿人民币）。当然，前段时间把脸书的卫星给炸了之后，不知道脸书老大会有点后悔没多花这1500万美元。

　　SpaceX成功的商业运营范例这里就不在多举了，我们回到马斯克的太空梦想上。如今的马斯克已经不是十多年前那个被认为是痴人说梦的门外汉创业者了，现在再谈的太空事业梦想，相信很多人都会表示认同可行。2010年时马斯克曾自己算了个数，他成功说服自己并认为人类殖民火星从成本上来看是可能的。他相信人类在未来10-20年间将能踏足火星，到了2035年前后，将有数千枚运载火箭将人类送往火星，并在火星建立拥有百万人口的殖民地！

　　到此，我们才说到马斯克真正的梦想：踏上火星的红色土地。在现阶段美国连载人航天能力都没有，只有俄罗斯和中国还保持着近地轨道载人任务，美国重返月球计划都还困难重重的情况下，一个私人航天公司想完成人类登陆另一颗行星的壮举，这可比用火箭发射卫星还难得多。这么看来马斯克还真是个疯子！

　　可马斯克真不只是在YY，他一直以来确实都在着手着火星任务。他的SpaceX曾一直在研发由“龙”号太空舱进化而来的“红龙（Red Dragon）”太空舱，并将由同样在研发中的Falcon Heavy重型运载火箭送上太空并进入前往火星的轨道。马斯克预期“红龙”飞船最快在2022年飞向火星，先期将会是无人任务，“红龙”号到达火星后将会寻找火星上生命存在的证据，并可能将一些火星样本送回地球，为之后的载人任务打下基础。

　　红龙与可回收猎鹰火箭都有一个共同目标——节省成本。马斯克曾说过希望太空旅行的成本将会降低到几十万美元。而“红龙”号火星任务的成本将会控制在4亿美元以内，发射成本和在火星的着陆器成本分别控制在1.5亿和1.9亿美元。整个任务不超过10亿美元，相比起来NASA未来的火星计划使用的SLS（Space Launch System，太空发射系统）火箭仅单次发射成本就高达50亿美元的预算来说，红龙的成本效益可谓非常诱人。

 SpaceX最初的火星计划设想使用红龙号飞船登陆火星，目前已因各种原因而取消。概念图展示了从火星水手大峡谷上空进入火星大气的红龙飞船。

　　不过关心SpaceX的Geek粉们大概也听说红龙计划已经取消的事情。其实在此之前笔者就不大看好红龙计划，原计划要再2020年前后的发射窗口开始任务，最早计划在2018年——眼下猎鹰重型火箭才刚刚试射，红龙不过还是个概念状态。对于动辄要耗时数十年计的太空探索任务，这未免显得太急功近利了。

　　当然表面上，马斯克宣布红龙计划之所以取消是因为和NASA的合同没续签下去，没有资金来源等等。但实际上谁都明白，让人类前往火星的壮举是举国之力运行的NASA都觉得困难重重的事情，SpaceX再厉害也不可能在短短几年内攻克。相信大部分人都认同：抛弃不切实际的幻想，让SpaceX继续干老本行——以低廉价格发射商业卫星，才是正确的运营之道。

 红龙计划的取消并非是马斯克火星之梦的终结。相反，他已经开始谋划更为庞大的火星计划……

　　然而，如果你以为那个脑子里面不知道装着啥的马斯克会乖乖地只专注玩廉价火箭，那你就大错特错了。只要他还活着，就永远不会忘记火星这个神秘的星球。

　　红龙计划的取消并不是因为太激进，而只是因为——这计划还太弱鸡了！马斯克实如今实则是把红龙计划的资源投在了更为接近实现和更为雄心壮志的计划上——Big Fucking Rocket！我真不是故意打脏话，还真就是那个F开头的单词。笔者思索了下怎么翻译得体，貌似翻译成大[哔——]巴火箭挺符合原意……好吧，为了不被和谐，下文都用简称：BFR。

 在BFR火箭跟前，目前地表最强的重型猎鹰火箭也如同一个孩子站在成年人面前一样。而图中的150吨的LEO运载力还是在可全面回收情况下的数据，比一次性的土星5号运载力还强。真不得不感叹：It's so f*cking big!

　　不得不说，看到BFR火箭的数据之时，如果你是个火箭迷可能都会被吓得想骂脏话——LEO近地轨道的运载能力达到恐怖的250吨！前面说过重型猎鹰的63吨已经是当今地表最强了、人类目前建造过最强火箭土星五号是135吨、猎鹰9号系列LEO运载力不到23吨、美国现役主流火箭宇宙神5号系列LEO运载力20吨左右、NASA目前最强火箭德尔塔4号不到29吨、中国最新研制成功的最大运载火箭长征5号的LEO运载力是25吨左右。而这大*巴火箭竟然要想达到破天荒的250吨，是除重型猎鹰外现役最大火箭的10倍左右！

 这种现在还只能存在于科幻电影中的超级行星际火箭，马斯克却打算在4年内把它造出来。实际上现在SpaceX已经在着手制造BFR的部件。

　　所以用变态来形容BFR真不为过。但BFR这么激进的设想，会不会又像红龙计划那样最终又是空头支票？但根据马斯克的说辞，红龙计划一直都是概念（Concept），而BFR目前已经迈入实践，甚至其部件已经开始生产制造。目前BFR已经在加紧制造并在未来4年内完成，如果计划顺利，那么可以赶在2022年发射窗口进行第一次火星任务，而2024年则可以开始载人火星任务。

 2022年无人飞船先行登陆火星、2024年载人飞船突破历史首次踏足火星。BFR火箭果真能完成马斯克的雄心壮志？

　　毕竟，如今SpaceX的重型猎鹰火箭已经达到超重型运载火箭SHLLV的基准，SpaceX可说已有前往火星的底气。下一步研制更大的BFR火箭并不是痴人说梦，和某些PPT造车失败后躲在国外外失踪的人不一样，马斯克看起来可是志在必得、可不是PPT造火箭。

　　拥有超重型运载火箭仅仅只是前往火星的基础，无论是重型猎鹰还是未来的BFR，没有合适的载具也等于是汽车空有一具发动机却没有底盘一样。开发合适的火星载人载具以及完善的火星任务计划，才是成功的关键。

　　首先是去火星有限的时机。大家都知道地球和火星都绕太阳公转，而将航天器或者特斯拉Roadster送上火星的MTO火星转移轨道（大部分采用的是霍曼转移轨道），实际上是利用地球自身公转的惯性追加一个速度，使得航天器进入一个高偏心率的椭圆轨道，并向预计火星将会公转过去的位置飞去。这需要的并不是地球和火星处于相对最近的距离，而是航天器飞抵MTO轨道与火星轨道重合的点时火星必须正好也在这个点上，这样才能用最少的能量尽可能快得抵达火星。也因此这样的时机是很有限的。

　　具体来说地球和火星正好处于这样的相对位置是每26个月、或2年又2个月才会出现一次，这就是大家经常能听到的所谓的“发射窗口”。一次发射窗口错过，就必须再等2年多，所以计划也得看地球和火星的相对位置。2018年1月正好是一个发射窗口，下一次就得到2020年、2022年、2024年，以此类推。

 因为地球和火星一直都在绕太阳公转，相对位置不断变化，适合用MTO将航天器送入火星的发射窗口每26个月才会出现一次。因此必须要有足够的耐心和时间才能一步步完成火星任务。

　　由于地球公转轨道和火星公转轨道也一直在变化，每一次发射窗口所需的能量和时间都有所不同，一般来说采用霍曼转移轨道大致需要260天，特殊时机下只要150天左右，总之都是一个漫长的时间。对无人航天器来说这问题不大，可对于载人航天器来说，宇航员要在如此漫长的时间屈身于只有几十吨的航天器中，忍受孤独、乏味以及可能发生的各种意外，这绝对比想象起来还困难。

　　其次到火星后如何返回——从火星地表重新脱离火星引力返回地球也是极为困难的，要知道我们需要上千吨的火箭才能脱离地球引力。即使火星引力较小，也需要数百吨的先进火箭才可能再度离开火星，可在荒芜的火星地表如何实现？这样的火箭以及火箭所需的燃料仅靠载人航天器一次性携带是很难的。

 BFR的2级火箭实际上就是一个太空飞船，具有一对可以在进入火星大气时减速的三角翼结构。搭载SpaceX最新的猛禽（Raptor）发动机，头部带舷窗的增压仓有825立方米空间，堪比A380主甲板，具有40个客舱。中部还有太阳风暴防护盾。可谓是设计相当周道的行星际飞船。

　　不过马斯克心里已经早有想法。一个有意义的载人火星任务，绝不能像60年前的阿波罗任务那样烧掉庞大资金后只为了让人在月球表面上留下脚印和采集几块石头就匆匆返回。人类如果要踏足火星，就必须要有在火星上生存的能力。SpaceX未来的火星计划，是让人类登陆火星后在那里建立殖民地，食物可以靠自己种植农作物自给自足，水可以从火星地下获取，最后这样的殖民地可以具备自己制造火箭最终的部分——燃料，从而制造出可以返回地球使用的火箭，最终完成完善的火星和地球之间的往来生态循环。

 马斯克要做的不是在火星上留下脚印，而是永驻那里。BFR降落火星后，将在那里建立可以自给自足的殖民地，不单是作物，连返回地球火箭所需的燃料都要在火星上制取。

　　总的来说这样的计划是有前瞻性和现实意义性。也是目前人类的技术力有可能实现的。当然这还需要大量技术和资金的累积，不知道是否有足够多的富豪愿意支付去火星的船票，而且可能在短期内还是单程票。当然，SpaceX的火星计划比之前几个小公司提出的骗钱计划还是现实得多，那才是真的PPT去火星。

 SpaceX将一步步在火星上建立起人类在地球以外的宇宙都市。这里有农田、工厂、光伏发电站。难怪马斯克在光伏技术上的投资也相当用力。

　　除了SpaceX，NASA也有新自己的火星计划，其全新的SLS（Space Launch System，太空发射系统）火箭最大LEO运载力为130吨，未来将计划在月球和火星建立永久基地。而虽与美国有差距但也是航天大国的中国，也在成功发射了长征5号重型火箭后开始着手研发更新一代的SHLLV超重型火箭长征9号系列，长征9号LEO运载力达到140吨、MTO运载力37吨，预计2028年实现首发，届时中国也将具备载人前往火星的能力。

 NASA计划中的SLS火箭（左侧）和中国宇航局未来的长征九号都是有能力将人类送上火星的SHLLV。右图是网友POCKN制作的SLS和长征九号的对比图。

　　对于全人类说，无论是谁先实现了火星载人任务，都将是一大创举。这里也希望大家不要心胸狭隘地去在乎这些梦想究竟可以由哪国人去实现，对于区区渺小的人类来说，谁去实现这个伟大的征程都是振奋人心的。不过平心而论，SpaceX在本世纪20年代实现的火星殖民计划可能略显超前，或多或少时间可能都会延后，毕竟这和当年超级大国争霸举国体制推动的阿波罗计划不能相提并论。但展望未来的20-30年，这个愿望很有可能会被实现，而在本世纪20年代，更有可能的是第一批无人载具的试验性任务。

　　我并不怀疑SpaceX有制造这种行星际火箭飞船BFR的能力，毕竟它有NASA技术加持、充足的人才储备和火箭制造经验。但问题是，特斯拉只是推出几款新车都要烧掉好多钱，火星殖民这种现在听起来还有点天方夜谭的事情得烧掉多少钱？而这些钱该从哪里来？马斯克这能找到足够多的想去火星、又得是超级土豪的客户？我相信“马爸爸”要去趟火星还是有钱的，但这么有钱的人有多少？而且他们都乐意去火星吗？

 BFR还可以完成空间站人员物资运输、卫星释放入轨、乃至月面基地建设等一系列太空任务。

　　还好马斯克也不是没想到这点，如果BFR只用来做火星殖民飞船，他自己多有钱都烧不起这项目啊。然而BFR的功能远超乎你的想象，它不只是一架火星飞船。它可以用来为执行与国际空间站的对接物质任务、也可以往来于月球之间。它甚至还有一个连波音空客乃至传统航空公司都有点焦虑的功能——旅客运输！没错！BFR可以变成一架高超音速空天飞机，在1小时内往来于地球上任意两点之间，纽约到上海只需半个小时，连协和号超音速客机都成了渣渣！

 这段SpaceX公布的概念视频展现了乘坐BFR火箭从纽约到上海仅需39分钟的全过程，科幻感十足。

　　尽管这样的超高速跨州旅行成本不低，但也许还是有足够多富豪愿意剩下购买私人飞机的钱去乘坐BFR，毕竟就算自己的私人飞机再舒服，十几二十小时的跨州飞行时间也是不好受的。BFR不单把旅行时间缩短到半小时，还能让你来一次太空之旅，体验远非以前的协和式客机可以比拟，也许还真会有很多土豪乐意搭乘BFR往来大洲间上班旅行。

 SpaceX甚至已经计划到BFR发展二来的ITS——Interplanetary Transport System，行星际运输系统。ITS甚至可以往返于木星和土星的卫星。图中展示的是土卫二恩克拉多斯（Enceladus）。

　　而未来根据BFR发展而来的更重型火箭飞船甚至能抵达比火星更为遥远的星球，比如被冰层包裹并可能存在冰下海洋的木卫二欧罗巴和土卫二恩克拉多斯。可见火星甚至都不是SpaceX的最终目标，而是茫茫宇宙的那片星辰大海。

　　不过上述这些，你是否都有一种在看科幻小说般天马行空的感觉。马斯克和他的SpaceX真能把这些科幻的事物在近未来内带入现实中吗？

　　我们暂且先从短期内无法马上实现的火星殖民梦想回到当下，说回SpaceX的猎鹰火箭的情况。或许喜欢刷今日头条或者看GIF图集的网友会见过猎鹰火箭的“炸箭”动图集，看着猎鹰火箭各种华丽姿势炸成壮烈的火球，给人一种好像猎鹰系列火箭可靠性不高的样子。

 网上能看到不少SpaceX“炸箭”的照片动图。不过大多数其实是1级火箭回收失败的场面，并不影响发射任务。总的来说猎鹰系列的成功率还是比较高的。

　　不过实际上，目前猎鹰9号系列火箭的46次发射中，有44次是成功的，这个成功率应该算是相当出色了。其实那些“炸箭”的视频或动图，是猎鹰系列1级火箭回收失败的照片。在头几次的发射中，猎鹰1级火箭的回收率比较低。但之后随着技术的稳定则越来越稳定。最近的十多次发射中均成功回收了1级火箭，除了那些并没有回收打算的任务外。

　　当然，猎鹰9号最近一次于1月8日发射的美国极机密军用卫星“祖玛”是确实失败了，尽管1级火箭成功回收、但因为2级火箭无法将卫星送入预定轨道，而使这枚价值10亿美元的军用卫星将成为太空垃圾。不过，反正是军用卫星嘛，除了美国人大概都会对着失败偷着乐。既然这么高机密级别的卫星就别找私人公司，找NASA用德尔塔火箭嘛，美国军队还缺这点经费？

 猎鹰9号最近一次“祖玛”任务失败。虽然1级火箭回收成功，但2级火箭没有成功将卫星收入轨道。也有阴谋论者认为是为故意隐瞒机密军事卫星轨道和假报失败。谁知道呢。

　　言归正传，1级火箭的回收能为SpaceX降低多少成本？这个可能马斯克自己才最清楚。要知道目前已知回收后的火箭最多用过两次，离马斯克100次的循环目标还差距深远。回收后的火箭也需要大幅度修复才能重新使用。比较可靠的数据是回收后的火箭在重新修复后的成本大约比重新制造一枚新火箭节省30%，这个数据应该是比较可靠的。

　　SpaceX的成功让航天工业有一定基础的中国也收到了启发，最近在中国一个名为零壹空间（英文名OneSpace）的低成本火箭公司成立并获得国家批准。零壹空间以发射1吨以下的小型微型为主要目标，力图将成本控制在现有火箭的十分之一。没有SpaceX那么的雄心壮志，但也更显得踏实稳步，希望零壹空间也能成为中国的SpaceX吧。

 受到SpaceX启发，我国也诞生了首个私人航天公司——零壹空间(OneSpace)。

　　总之，只要SpaceX稳步运营下去，实现火星殖民的梦想是可以实现的。技术基础是有了，其实最重要的还是——钱！

　　目前马斯克需要很多钱。SpaceX那些准备创造人类历史的雄心计划自不必说，他的特斯拉也急需大量资金。目前为了Model 3和未来Model Y、新Roadster等车型的顺利投产，每年特斯拉都得烧掉几十亿美元。对于马斯克的梦想来说，1亿确实只是个小目标。

　　中国目前陆续有不少模仿特斯拉模式起家的新能源车公司。比如蔚来、比如乐视汽车、比如法拉第未来。于是我们很自然想到那位逃到了美国去的贾总。但坦率地说，两人根本不是一个量级上的任务。一个是PPT造车，一个已经在新能源车市场上立足，并且创造了人类私人航天史的奇迹。这些事情，恐怕贾总在梦中都不曾想过，别说画成PPT。

　　马斯克的名望也不是一般的创业者可以比拟的，要不，他怎么还能登上《生活大爆炸》甚至还有《弯刀2》这样的影视剧电影中？这不禁让人想到了马云《功守道》。这个道理就是：有钱才能为所欲为。

　　这里开个玩笑：退一万步说，马斯克虽然成就很大，但玩得也很大，难保未来也会欠一屁股债。届时他能乘着他的大*巴火箭飞向火星。按理说目前地球的法律在火星上都不适用，如果真让他去成的话，是否所欠债务都能一笔勾销了？这个有趣的问题就留大家来讨论吧。

　　以上当然是玩笑话，我从不怀疑马斯克对登上火星的憧憬和决心，如果只是为了挣钱过富裕的生活，马斯克又何必剑走偏锋去搞火箭——事实上，搞火箭真的很难。创业者都会说自己创业的坚信，何况马斯克在做的是全世界创业者都未曾踏足过的商业火箭领域。在一次接受60分钟时事采访时，马斯克直言造火箭的艰辛历程，甚至留下了真实的男儿泪。

 造火箭听着好玩，实则困难重重。接受采访谈到制造火箭的艰辛历程时，马斯克眼眶湿润。

　　也曾经有记者问过马斯克，他有没有崇拜的超级英雄。马斯克说他并不崇拜蜘蛛侠、超人这些拥有超能力的“开挂”英雄，但他很欣赏钢铁侠、蝙蝠侠，因为他们没有超能力，要说超能力的话，那就是他们的知识和科技。马斯克自认为从这点来说，他很像钢铁侠。相信此刻的他，也已经成为了许多人心目中的超级英雄。哪怕有人说他尖酸刻薄、天马行空、炒人成瘾。但我想说，哪个天才不是有点怪癖的呢？

　　或许有这么点可能，他真的成为了人类在火星上殖民地的开拓者，甚至成为了这个星球上的一方霸主，进行着自己的独裁统治，掌控着火星上珍贵的水资源，在火星上垄断销售它的特斯拉车，随后火星上的人们要从他手中反抗暴政……好吧，这种YY我就暂且打住了，类似的情节我们可以在州长斯瓦辛格的经典老片《宇宙威龙》里看到，现在来看，电影里的情节或许已经不是那么遥远了。

　　燕雀安知鸿鹄之志哉，这话如果是马斯克说出来的话，那真是一点都不违和。当我们还在赞叹特斯拉电动车的前瞻性之时，我们有必要知道这位“钢铁侠”真正的雄心壮志可远远超越了汽车行业本身。很多人对马斯克都应有不同的印象，或许觉得他是天才、是超级英雄，或许觉得他是个赤裸裸的商人、资本家，或许觉得他是个疯狂的怪人。可能这些答案都是正确的，但无论哪个才是真实的马斯克，他如今的成就已称得上是名为人。他所追求的事业已超出了单纯盈利的商业行为，被人吹捧得不行的乔布斯、库克也不过尔尔。马斯克曾经说过，他希望自己最终的归宿是长眠于火星殖民地上——我相信他这话不是闹着玩的，而且他也确实在尽着自己最大的努力让这个愿望逐渐成为可能。

 让人类成为跨行星物种，正是天才般的疯子马斯克和他的SpaceX的宏伟愿景。

　　不知是不是也有很多朋友儿时曾像笔者那样憧憬着宇宙、想象着自己遨游在星辰大海中。成年后的我们往往已经将幻想雪藏于心中，因为我们认为那都不切实际。然而马斯克显然不认为这些憧憬只能停留于幻想，他用自己天才的智慧和努力，把人们连想都不敢多想的事情付诸现实。

　　马斯克正在试图改变人类社会的意识和生活形态，所以就算他真是个疯子，我也想看他成功——因为哪怕是疯子登上了火星，那也是全人类的骄傲。

“You want to wake up in the morning and think the future is going to be great - and that's what being a spacefaring civilization is all about. It's about believing in the future and thinking that the future will be better than the past. And I can't think of anything more exciting than going out there and being among the stars.”

— Elon Musk, CEO and Lead Designer, SpaceX

-图：SpaceX/NASA等　文：太平洋汽车网 陈胜博-