馬斯克的殖民火星計劃愿景宏偉,不過實現(xiàn)火星之旅有沒有什么技術難關上確需要攻克呢?一位SpaceX前雇員對次問題多了分析。(以下內容來自英文問答社區(qū)Quora,回答者為前SpaceX雇員Josh Boehm)
Josh Boehm:要把人送上火星技術上是沒問題的,目前的瓶頸是太空旅行費用太高。如果解決了重復利用和燃料的困難,那么后者也將不是問題了。
下面這張圖告訴我們,使用傳統(tǒng)的發(fā)射方式,把一個人送上火星費用為一百億美元。
而SpaceX想要把這個價格降到普通房子的價格。讓中等富裕水平的人也能享受。
實現(xiàn)火星旅行需要解決的就是下面兩大問題:
1、發(fā)展重復使用火箭技術;
2、燃料技術
a、中途的燃料補充方案
b、利用火星物質作燃料
c、在火星上建造燃料工廠
關于重復使用技術
SpaceX是唯一一家在火箭重復使用技術上做出了一定成就的企業(yè)。其獵鷹9系列火箭已經(jīng)大大降低了火箭發(fā)射的成本。雖然已卓有成效,不過未來可提升的空間還很大。
目前的“可重復使用”并不完全,只有頂端的一節(jié)可以稱作真正意義上的可重復使用。而且由于火箭上每個部分承受的壓力和磨損情況各不相同,未來它們的可重復使用次數(shù)也會有差異:推進器:1000;燃料箱:100;艙體:12 。
單進行一次太空飛行的耗費是高昂的,不過可重復使用次數(shù)越多,整體的費用就可以被分擔下去,逐漸變的可以接受。下面這張圖顯示未來火星旅行費用的下降趨勢:
關于燃料技術
由于火星每兩年會靠近地球一次,所以最佳的發(fā)射時機當然要根據(jù)這個“最短航程”來制定。以目前的飛行技術要抵達火星至少要飛六個月。這也就意味著在航程乃至返程中如何補充燃料成了需要解決的問題。
小艙體重復補充燃料的方案要比從一開始就用大燃料箱儲備好全部燃料要劃算。(后者意味著近十倍的體積和費用)
在飛行途中,可重復利用的燃料成為首選。
選擇燃料不僅要考慮能量密度、費用,還要看它是否能夠在火星上就地取材生產(作返程之用)。通過上圖的對比,CH4/O2成為最靠譜的選擇。火星上有充足的冰和CO2,用來制造甲烷和氧氣并非難事。
(原回答者聲明:作為前SpaceX雇員,我在此的回答只代表了我個人的看法,與SpaceX目前的規(guī)劃并無關系。想要任何官方信息還請咨詢SpaceX 。)





