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特斯拉Roadster成功飞向火星 全人类首次

By 情迷布拉格 •  2018-02-08 01:59 •  6次点击 短消息

【太平洋汽车网 国外新车快讯频道】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。当前全人类最强大的火箭,由伊隆·马斯克的私人宇航公司SpaceX制造的重型猎鹰(Falcon Heavy)史无前例地,将一辆汽车送上了宇宙空间。而这辆马斯克名下的樱桃红色特斯拉Roadster纯电动跑车,也是人类史上第一台脱离了地球引力的载人汽车(因为严格来说,即使是阿波罗登月任务的载人月球车还是没有脱离地球引力)。

特斯拉Roadster成功飞向火星 全人类首次

重型猎鹰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

这次SpaceX创造了太多的创举,比如将这台特斯拉送上宇宙的重型猎鹰火箭,也是目前人类可运作的最强火箭,其LEO(Low Earth Orbit,近地轨道)运载力达到63.8吨!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。

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”,而且还成功回收了1级火箭,各方面来说都堪称完美。

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。

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重型猎鹰火箭具有3座普通猎鹰火箭的1级火箭,每座火箭具有9枚隼式发动机,一共27枚。使得其运载力比猎鹰9号提升近3倍。

下表是目前世界上主流的运载火箭,可以看到重型猎鹰的运载力将全世界所有其余对手都远远抛在后面。美国NASA自身研发的德尔塔4号重型火箭的最多运载力也不到重型猎鹰的一半,而其单次发射成本高达4亿美元!相比之下重型猎鹰单次发射成本仅9000万美元,而且如果日后回收技术更加成熟,这个成本还能继续降低。由此可见重型猎鹰对于全人类来说,都是一个伟大的里程碑。

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 Heavy63.8吨在役美国/SpaceX猎鹰9号/Falcon 922.8吨在役美国/NASA德尔塔4号/Delta IV28.8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 520吨在役俄罗斯/俄罗斯航天局RKA质子号/Proton22.8吨在役日本/JAXAH-IIA15吨在役印度/ISROPSLV3.8吨在役美国/NASA土星5号135吨退役

特斯拉Roadster成为漂浮深空10亿年的太空垃圾

说回这飞向火星的特斯拉Roadster吧,因为之前各种不可靠的报道来源,许多人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。实际上这次重型猎鹰发射的是2008年发布的上一代Roadster,是马斯克自己名下的樱桃红色纯电动跑车。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。

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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。

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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。

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。

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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。其实,这毕竟是重型猎鹰第一次试验,一般实验都不会进行有效载荷,而是使用一些成本较低的载重物进行试验,更不会考虑搭载昂贵的科学仪器。马斯克毕竟也是商人,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,何乐而不为呢?

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马斯克这个狂人依旧在制造着让全世界人刮目相看的奇迹,对于车迷来说,他成功打造目前最成功的纯电动汽车品牌,然后对于科技迷来说,他创造的世界上第一家私人航天公司SpaceX才是最让人吃惊的。如今,它的SpaceX打消了所有人的质疑,并成功发射目前世界上最强大的运载火箭。他离创造下一个奇迹——建造火星殖民地的梦想已跟进一步。

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我想看到这里,也许更多网友会对这个现实中的钢铁侠——以自身创造的科技来作为自己“超能力”的英雄更感兴趣。不用担心,随后,笔者会为大家带来一篇对马斯克的生平和他的SpaceX的全面解读,我将尽力保证比您在知乎上能看到的还要详尽,敬请期待。(图:SpaceX / 文:太平洋汽车网 陈胜博)

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