馬斯克憑藉自己瘋狂的火星夢想, 一次次創造出更多的商業壯舉, 這些專案所需要攻克的技術難度是難以想像的。 那麼問題就來了, 萬一馬斯克的瘋狂實驗都失敗了, 他還會給美國和人類留下什麼價值?
今天我們不妨先來設想一下, 如果真要實現馬斯克移民火星的夢想, 到底有多難?SpaceX還需要突破什麼樣的技術難題?
首先, 馬斯克說他的目標是在100年內將100萬人送上火星, 開始每艘飛船每次搭載100人, 逐步增加到200人。 再加上滿足幾百萬人基本生存需求的至少幾百萬噸的物資, 以目前的火箭推力是不可能完成的。
第二, 飛行器回程的燃料怎麼辦?對於可反復利用的飛行器, 如果每次發射都要背負往返的燃料, 就會佔用可運載物資的重量, 提高成本。
如果可以在火星上就地取材是最好的, 但是目前運載火箭使用的煤油、液氫在火星上是沒有的, 馬斯克計畫在火星上創造新的燃料, 依賴地下冰層及二氧化碳合成甲烷作為燃料。 這就需要發明用甲烷做燃料的新型發動機。 就在去年9月, 馬斯克宣佈SpaceX已完成了推力300多噸的新一代液氧甲烷火箭發動機的首次點火。 當然, 更多的技術難關還在等著他們。
還有, 在火星運輸上, 如何實現燃料的補給呢?對飛行器來說, 一次飛行如果攜帶過多的燃料是不現實的, 所以每次人員物資的運輸, 是否需要額外有一個專門用於補給燃料的飛船呢?這就有點類似於外太空的空中加油技術, 要形成不間斷地燃料補給。
馬斯克說, 在發射視窗期前後, 有可能會有1000甚至更多艘飛船攜帶著宇航員以及物資、燃料在軌待命。 說到這兒我們可以肯定一點:在目前的科技水準下, 馬斯克要實現火星移民, 它所需要攻克的技術難度是難以想像的, 從一個創業者的角度, 他失敗的可能性非常非常大。
那麼問題就來了, 萬一馬斯克的瘋狂實驗都失敗了, 他還會給美國和人類留下什麼價值?
我們知道, 像火箭發射這種需要海量資金、超強科研能力、全產業快速協同的“超級專案”, 長期以來只能由國家和政府來推動, 一家商業企業想去嘗試, 這在過去是不可想像的。 畢竟政府往往為了軍事目的可以不計代價。
即使這樣, 目前, 全球也只有美國、俄羅斯、中國、印度, 和歐盟已經發射了衛星掌握了運載火箭全套製造技術, 就連日本都不能獨立研製。 而長期以來, 正是政府主導的軍事和航太科技在成為科技基礎和尖端研究的推動力量, 只有不計代價的研發才能拉高整個國家, 乃至整個社會的技術勢能。
比如, 如今的胃病患者已經因為有了膠囊胃鏡, 免去了傳統胃鏡檢查過程中要承受的巨大痛苦, 他們要感謝的,
這讓他聯想起了自己熟悉的智慧導彈上的遙控攝像裝置, 由此產生了研製無線內窺鏡的設想, 最終實現了用一種可吞咽的微型“導彈”傳出人體內的圖像信號進行診斷分析, 這就是今天造福了億萬患者的膠囊內窺鏡。
國防科技轉化為民用的案例在我們身邊其實非常多。 2010廣州亞運會的火炬招標中, 名為“潮流”的火炬最終勝出。 “潮流”火炬的主設計師、北京工業大學工業設計系副主任、也曾是我們盛景同事的洪華博士就是將航空航太業的導彈燃燒方法中的雙燃燒室、冷態點燃等技術運用到火炬中,
此外, 我們習以為常的GPS導航, 以及正如火如荼的虛擬實境技術, 都最先用於軍事和國防當中。 這些軍工產品和人才, 反哺到民用, 進一步推動了高科技產業的進步。
所以, 回到SpaceX這件事兒, 馬斯克的移民火星計畫, 即便失敗了, 我想至少也會大大促進幾個領域的發展, 比如:全自動的機械製造工業。 我們設想在遙遠的火星旅程中, 在尚未建立適宜人類長期居住的人造環境之前, 如何遠端控制機器人去完成基地的建造甚至機器人的自我組裝?
為了在火星上生存, 馬斯克還提出了大氣改造計畫, 畢竟火星上二氧化碳佔據了96%的大氣, 氧氣不到1%。 同時火星大氣壓也很低,重力場也比地球弱。兩極為冰川所覆蓋。於是,馬斯克計畫使用氫彈在火星上創造兩個太陽,讓冰層融化,以使火星溫度可滿足人類生存需求。這些瘋狂的計畫無疑會大大推動物理學、生物學和環境科學的發展。
就在前一段時間,馬斯克宣佈成立專注於“腦機互聯”的新公司,將探索腦神經與電腦的更高效連接,人腦和AI的融合大大提升人類的認知能力,這種嘗試對免疫學、神經科學、腦科學也都會極大地促進。
1970年,一位尚比亞修女給NASA馬歇爾太空飛行中心科學部門副主管斯圖林格博士寫了一封信,質疑他正在進行的載人火星任務的研究,她無法理解為什麼在地球上還有很多孩子忍受饑餓煎熬之時,斯圖林格卻建議投入數十億美元實施這樣一項太空探索計畫?
斯圖林格很快回了信,他的答案在今天看來仍有值得參考之處,他在回信中表示:
“火星之旅雖然不能直接幫助解決饑荒問題,但這項探索計畫孕育出的很多新技術和新方法能給人類帶來的益處將遠遠超過所付出的成本。如果我們希望改善人類的生活品質,我們需要進一步研究物理學、化學、生物學和生理學。太空探索是孕育新技術和促進基礎科學研究的催化劑,所能起到的作用是其他任何活動無法比擬的。
在我看來,人類通過太空探索取得的成就充分印證了“非洲聖人”,德國哲學家和人道主義者阿爾貝特·施韋澤的那句名言——“我憂心忡忡地看待世界,但仍滿懷美好的希望。”
同時火星大氣壓也很低,重力場也比地球弱。兩極為冰川所覆蓋。於是,馬斯克計畫使用氫彈在火星上創造兩個太陽,讓冰層融化,以使火星溫度可滿足人類生存需求。這些瘋狂的計畫無疑會大大推動物理學、生物學和環境科學的發展。就在前一段時間,馬斯克宣佈成立專注於“腦機互聯”的新公司,將探索腦神經與電腦的更高效連接,人腦和AI的融合大大提升人類的認知能力,這種嘗試對免疫學、神經科學、腦科學也都會極大地促進。
1970年,一位尚比亞修女給NASA馬歇爾太空飛行中心科學部門副主管斯圖林格博士寫了一封信,質疑他正在進行的載人火星任務的研究,她無法理解為什麼在地球上還有很多孩子忍受饑餓煎熬之時,斯圖林格卻建議投入數十億美元實施這樣一項太空探索計畫?
斯圖林格很快回了信,他的答案在今天看來仍有值得參考之處,他在回信中表示:
“火星之旅雖然不能直接幫助解決饑荒問題,但這項探索計畫孕育出的很多新技術和新方法能給人類帶來的益處將遠遠超過所付出的成本。如果我們希望改善人類的生活品質,我們需要進一步研究物理學、化學、生物學和生理學。太空探索是孕育新技術和促進基礎科學研究的催化劑,所能起到的作用是其他任何活動無法比擬的。
在我看來,人類通過太空探索取得的成就充分印證了“非洲聖人”,德國哲學家和人道主義者阿爾貝特·施韋澤的那句名言——“我憂心忡忡地看待世界,但仍滿懷美好的希望。”