美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）首席執(zhí)行官馬斯克7日高調(diào)宣布，將于2026年首次向火星發(fā)射不載人的新一代重型運(yùn)載火箭“星艦”，如果一切順利，計(jì)劃4年內(nèi)進(jìn)行“星艦”的首次載人探測火星任務(wù)。SpaceX的激進(jìn)火星計(jì)劃在全球引起關(guān)注，支持者稱贊其“具備開拓宇宙的劃時(shí)代意義”，而反對者則批評相關(guān)技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)太大。

“技術(shù)需要提高1萬倍”

馬斯克7日在社交媒體X上發(fā)文稱，計(jì)劃在下一個(gè)探測火星的發(fā)射窗口期進(jìn)行“星艦”不載人探測火星任務(wù)。此次任務(wù)將驗(yàn)證飛船完整著陸火星的可靠性。如果著陸順利，計(jì)劃4年內(nèi)進(jìn)行“星艦”的首次載人探測火星任務(wù)。他還表示，一旦載人探測火星任務(wù)成功，前往火星的太空之旅將呈“指數(shù)級”增長，目標(biāo)是20年內(nèi)在火星上興建自給自足的城市。

作為SpaceX探索火星的核心裝備，馬斯克表示，完全可重復(fù)使用的“星艦”讓大規(guī)模火星之旅具備經(jīng)濟(jì)可行性。“SpaceX創(chuàng)造了第一個(gè)完全可重復(fù)使用的火箭級，更重要的是，使重復(fù)使用在經(jīng)濟(jì)上可行。從根本上說，讓生命在其他行星上生存，是一個(gè)將貨物運(yùn)送到火星的平均成本問題。”“依靠現(xiàn)有技術(shù)，從地球運(yùn)送每噸有效載荷抵達(dá)火星表面的成本約為10億美元。需要將其成本降低到每噸10萬美元，才有可能在火星建立一個(gè)自給自足的城市，所以技術(shù)需要提高1萬倍。雖然這非常困難，但并非不可能。”

被馬斯克寄予厚望的“星艦”是一種可回收、重復(fù)使用的航天運(yùn)輸系統(tǒng)。該火箭總長約120米，直徑約9米，由兩部分組成，第一級是長約70米的“超級重型”助推器，第二級是長約50米、可重復(fù)利用的“星艦”飛船。它的設(shè)計(jì)目標(biāo)是將人和貨物送至地球軌道、月球和火星等，可將超過100噸載荷送入地球軌道。美國有線電視新聞網(wǎng)稱，今年6月SpaceX成功在“星艦”第四次試飛中取得成功，基本實(shí)現(xiàn)了該試飛計(jì)劃的關(guān)鍵目標(biāo)，并展示了其可重復(fù)使用性。

美國“太空”網(wǎng)站描述稱，“星艦”是有史以來建造的最大、最強(qiáng)大的火箭，它在發(fā)射時(shí)產(chǎn)生1670萬磅的推力，幾乎是美國國家航空航天局（NASA）“阿爾忒彌斯”載人登月計(jì)劃使用的“太空發(fā)射系統(tǒng)”（SLS）火箭的兩倍。而且SLS是一次性火箭，“星艦”的設(shè)計(jì)是完全可重復(fù)使用的， SpaceX計(jì)劃在每次發(fā)射后都回收“星艦”的兩部分，在快速檢查、翻新后開始重新發(fā)射，從而保證高密度的發(fā)射。SpaceX宣稱，“星艦”的強(qiáng)大運(yùn)載能力和高效的發(fā)射頻率最終將讓馬斯克長期以來的夢想——殖民火星變成現(xiàn)實(shí)。

去火星可謂“困難重重”

SpaceX官網(wǎng)詳細(xì)介紹了該公司為何要選擇殖民火星。“火星平均距離地球1.4億英里，是地球最近的宜居鄰居之一。火星離太陽的距離大約是地球的一半，所以它有充足的陽光。雖然溫度有點(diǎn)冷，但我們可以使它暖和起來。火星大氣主要成分是二氧化碳，此外還有氮、氬和其他一些微量元素，這意味著我們可以在火星上種植植物。火星重力約是地球的38%，所以人們可以輕易地舉起重物并四處走動(dòng)。此外，火星的一天與地球非常接近，有助于人類適應(yīng)火星環(huán)境。”

但NASA提到，地球和火星之間的距離在時(shí)刻復(fù)雜變化，最短距離約為5570萬公里，最長距離則超過4億公里，因此火星探測器的發(fā)射窗口期約每26個(gè)月一次。而且即便是使用推力強(qiáng)大的“星艦”也難以保證從地球能夠直飛火星。

SpaceX為此提出的解決方案是“太空加油”。SpaceX官網(wǎng)介紹說，首先將發(fā)射一艘滿載燃料（約100噸）的加油版“星艦”飛船前往近地軌道待命，然后前往火星的“星艦”從地面起飛后，在軌對接補(bǔ)充燃料，再出發(fā)前往火星。由于“星艦”具備完全可重復(fù)使用能力，因此在軌“太空加油”的主要成本就是組成燃料的氧氣和甲烷，費(fèi)用并不高。目前“阿爾忒彌斯”載人登月計(jì)劃也將使用同樣的“太空加油”方案，確保載人登月艙和“獵戶座”飛船在近地軌道加油后飛抵月球軌道。至于如何從火星返回的問題，SpaceX考慮利用火星的水和二氧化碳，人工合成氧氣和甲烷作為“星艦”飛船的返程燃料，考慮到火星重力遠(yuǎn)低于地球，因此對于燃料的需求并沒有從地球起飛時(shí)那么大。

SpaceX官網(wǎng)還表示，預(yù)計(jì)“星艦”飛船抵達(dá)火星后，將以每秒7.5公里的速度進(jìn)入火星大氣層，并進(jìn)行空氣動(dòng)力學(xué)減速，為此該飛船的防熱罩被設(shè)計(jì)成可以承受多次進(jìn)入。但也有分析認(rèn)為，目前“星艦”飛船在第四次試飛時(shí)測試的是針對地球大氣層的減速效果，而火星的大氣層遠(yuǎn)比地球稀薄，因此“星艦”飛船當(dāng)前的設(shè)計(jì)是否適應(yīng)火星大氣環(huán)境還需要更多的試驗(yàn)。

馬斯克多管齊下

目前對于如何殖民火星的技術(shù)細(xì)節(jié)，SpaceX透露得很少。馬斯克近日在社交媒體上表示：“我們需要首先專注于解決如何到達(dá)那里。”

美國《紐約時(shí)報(bào)》7月爆料稱，知情人士透露，馬斯克正指示SpaceX公司研究人員深入研究一座火星城市的設(shè)計(jì)和細(xì)節(jié)，包括一個(gè)團(tuán)隊(duì)為小型圓頂封閉式城市制訂計(jì)劃，另一個(gè)團(tuán)隊(duì)正在研究對抗火星惡劣環(huán)境的宇航服，還有一個(gè)醫(yī)療小組正在研究人類能否在火星上生育。

報(bào)道還提到，馬斯克旗下六家公司中的大多數(shù)都與火星殖民有關(guān)，“每家公司都可能為建立外星殖民做出貢獻(xiàn)”。例如馬斯克創(chuàng)立的私人隧道企業(yè)“無聊公司”以轟動(dòng)一時(shí)的“真空隧道”項(xiàng)目聞名，其實(shí)該公司的目的之一還包括研制在火星表面下挖洞的設(shè)備。按照馬斯克的說法，收購了社交媒體平臺X的部分原因是“幫助測試一個(gè)由公民領(lǐng)導(dǎo)、以共識治國的政府如何在火星上運(yùn)作”。此外，馬斯克的電動(dòng)汽車公司特斯拉生產(chǎn)的不銹鋼材料的賽博卡車，也是為探索火星準(zhǔn)備的。

至于火星殖民地的能量供應(yīng)問題，《紐約時(shí)報(bào)》稱，馬斯克準(zhǔn)備布置數(shù)百塊太陽能電池板用于為火星定居點(diǎn)的家庭供暖和發(fā)電提供能源。報(bào)道還提到，馬斯克在2022年的一次采訪中表示，他考慮向火星兩極投擲多枚核彈，這樣能釋放火星兩極冰蓋中儲(chǔ)存的二氧化碳和水，在短時(shí)間內(nèi)大幅提升火星表面溫度，從而創(chuàng)造類似地球的適合人類生存的環(huán)境。

“危險(xiǎn)的幻想”？

SpaceX對于火星殖民的激進(jìn)計(jì)劃過于粗糙，這與美國官方的謹(jǐn)慎態(tài)度形成鮮明對比。NASA官員此前表示，該機(jī)構(gòu)預(yù)計(jì)在本世紀(jì)40年代之前不會(huì)將人類送上火星。“如果人們到達(dá)火星，迎接他們的將是貧瘠的地形、冰冷的溫度、沙塵暴和無法呼吸的空氣。”

按照馬斯克此前公布的計(jì)劃，將在每26個(gè)月一次的火星發(fā)射窗口集中發(fā)射1000艘“星艦”飛船，每次可以將10萬人送往火星，預(yù)計(jì)在2050年前將100萬人送往火星。馬斯克最近還表示，就地利用火星資源，對于建立自給自足的火星殖民地至關(guān)重要，SpaceX計(jì)劃在“七到九年內(nèi)”開始推進(jìn)這一領(lǐng)域的努力。

但批評者認(rèn)為，SpaceX的提議更多是在展示現(xiàn)有火箭的理論性能，并沒有認(rèn)真考慮殖民火星的真正可行性。例如通常前往火星旅程將需要80至150天的時(shí)間，在如此漫長的太空旅行中，宇宙輻射對人體傷害是不可避免的——相比之下，目前在國際空間站長期生活的宇航員還能得到地球磁場的保護(hù)。

《火星案例》作者、航天工程師羅伯特·祖布林明確表示“不可能讓100萬人登上火星”，未來火星上可能會(huì)有一些人類探索者，就像科研人員生活在南極一樣，但大規(guī)模火星移民以逃避地球問題的想法只是“危險(xiǎn)的幻想”。