馬斯克最新SpaceX演講:星艦進展及火星計劃
4月4日,馬斯克在美國得州SpaceX星城發表全員演講,總結星艦發射進展,展望人類跨越行星,建立火星分基地的技術路徑。
他在X上總結:“人類文明需要保持現有的技術水平,直到火星實現自給自足,這可能在20年內實現。如果我們能夠跨越行星,然後跨越恒星,我們的文明將持續數百萬年。如果不能,也許只能存續幾百年。”
特斯拉公司AI團隊高級工程師Yun-Ta Tsai評論道:“很少看到一位CEO在公司大會時不談利潤和收入,而談論他可能無法親眼見到的夢想。他是真誠的。願這支蠟燭永不熄滅。”
本翻譯視頻總長度約44分鐘,本文字數約8千。
00:12 讓生命跨越行星
06:39 星艦三飛回顧
09:09 星艦進展,展望四飛
12:25 星艦的意義所在
14:25 爲什麽選擇火星
16:52 獵鷹9號,龍飛船,星鏈
20:14 星艦的演化路線
26:37 在軌加注
28:41 猛禽發動機的進化
34:27 千艦齊飛
37:30 殖民火星的規劃
演講全文
一 , 讓生命跨越行星
我今晚要介紹的,是讓生命跨越行星的總體路徑。
在SpaceX公司,我們做了很多良好的事情。神奇的星鏈爲全球提供連接,也爲我們在這裏所做的很多事情提供了資金支持;獵鷹9號是全球最主要的運載火箭,發射數量遠超SoaceX以外所有的火箭;而星艦是第一款真正有可能讓生命跨越行星的火箭設計,在此之前,沒有任何火箭有可能把生命延伸到另一顆星球上。
現在,我想說點深奧的內容,這聽起來可能有點不同尋常。我經常被問到,外星人在哪裏?這就是費米悖論:外星人在哪裏?
我沒有看到任何證據表明地球上存在外星人。很多人認爲地球上有外星人,我說,太好了,我想見見他們。曾經,當我拿到綠卡的時候,上面寫著:外星人登記卡(alien,外國人)。我說,好吧。
外星人在哪裏,這是個很根本性的問題,因爲我並不知道有任何外星人存在的證據。這意味著,我們可能是獨一無二的。
看看地球的曆史,地球存在了多少年?
假設物理學是正確的,宇宙大約有138億年的曆史,地球大約有45億年的曆史。想想文明的年齡,在我看來,文明的正確衡量點,或者說一個好的衡量點,應該是文字的出現。
一般認爲,最早的文字是古蘇美爾人的文字。他們現在在哪裏?他們滅絕了。
大約5500年前,還只有古老的早期楔形文字。事實上,我認爲閱讀文字的曆史會讓人無法自拔。考慮文明,文明的存在需要文字。而文字的曆史只有5000多年。
在地球45億年,宇宙138億年的曆史中,所有的人類文明不過只是一瞬間,只是時間的零頭,根本不算什麽。這可能意味著,意識是極其罕見的,也許稍縱即逝,它可能不會持續很久。否則,我們就會已經看到外星人的某種迹象了。
我認爲,最有可能的解釋,就是意識是如此罕見。
那麽,意識真的能延伸到另一顆行星嗎?意識能延伸到另一個恒星系統嗎?
如果我們最終能成爲一個太空文明,一個跨行星物種,並且最終成爲一個跨恒星物種,探索所有這些恒星系統,我想,我們可能會發現很多早已消亡的單行星文明。
你們之前可能聽我說過,我們不想成爲那些蹩腳的單行星文明。我們想要成爲跨行星文明,最終成爲跨恒星文明,遨遊在群星之間,讓科幻永遠不再是幻想,讓《星際迷航》成爲現實。
這就是我認爲爲什麽讓生命跨越行星具有高度的緊迫性。
在地球45億年的曆史中,這是第一次有可能將生命或意識延伸到地球之外。而我們,必須在文明仍然強大的時候做到這一點。這就是公司的首要目標:將生命可持續地延伸到另一顆行星上——火星是我們唯一的選擇,而且,最好能在第三次世界大戰或其他災難發生之前完成。
最關鍵的是,火星上需要有足夠多的人口和足夠多的貨物,這樣,即使地球遭遇了什麽,火星也能存活並繼續維持意識。
顯然,我並不是在談論抛棄地球或類似的話題,我們希望地球在盡可能長的時間內盡可能的安好,但有些事情可能是我們無法控制的。所以,我們想要盡快讓火星成爲一個自給自足的文明。而我認爲,這一點可以在20年左右內完成。
我們正在建造的這座巨型的星艦工廠,顯然是其中的關鍵所在。而且,我們在這裏、在卡角和未來其他地點建造的發射場也是關鍵所在。
二, 星艦三飛回顧
讓我們來回顧一下(星艦三飛)。
恭喜各位,你們做到了!
太瘋狂了,這看起來就像是電腦動畫,很難相信那是沒有濾鏡處理過的視頻。那是攝像機看到的真實畫面,沒有濾鏡,什麽都沒有。這就是攝像機看到的真實畫面,這太瘋狂了!
你們所從事的神奇工作,我想,幾乎沒人想到真的會發生。
這裏是個奇怪的地方... 我們基本上是在格蘭德河的一個沙嘴上,臨近海灘。而這裏就是通往火星的門戶。如果這是一部電影,你會說,不可能。太不可思議了,但這確確實實是真的。
這都歸功于你們,祝賀你們!
三, 星艦進展,展望四飛
這是三次發射的照片並排,你可以看到,推重比有了顯著提升。從第一次發射到第二次,再到第三次發射,我們取得了巨大的進步。
再過一個月左右,我們就要進行第四次發射。第四次發射,如果命運眷顧,我們能穿過大氣層的高熱,在一個可控地點濺落海中,然後,希望助推器能降落在一個虛擬塔位上。
如果助推器在虛擬塔位著陸成功,我們將嘗試在第五次發射中,讓助推器飛回並落回發射塔。
這在很大程度上是一個以成功爲導向的計劃,但它是有可能實現的。我認爲,今年我們能用巨型機械臂抓住助推器的幾率... 我並不想過于冒險,希望我們好運,但我覺得,今年能用發射塔捕捉助推器的幾率,大概是80%,90%。
這太瘋狂了。事實上,當我們第一次談起這個方案的時候,聽起來就過于瘋狂。我們將有一個巨大的... 比電影裏的機械哥斯拉還要大,它能用機械臂隔空抓住有史以來最大的飛行物。
我們就打算這麽幹。也許第一次不一定成功,但終究會成功的。
確實,星艦是讓生命跨越行星,並保存意識之光的關鍵所在,這就是它的意義所在。它最終可能會成爲我們所做最重要的事情。
我認爲,意識之光就像是廣袤黑暗中的一支小燭,而這支小燭才點燃了很短的時間,它很容易就會熄滅。我們顯然想要保留地球上意識的微弱燭光,並把它延伸到火星,最終延伸到太陽系的其他地方。然後,開始進入其他恒星系統。
我可能不會看到這一切了,除非我被冷凍起來。
未來我們會發現許多文明,也許持續了一百萬年,或者兩百萬年,一千萬年。但一個持續一百萬年的文明,已經比我們文明持續的時間要長得多了,那只是138億年(13.8 billion years)的小數點後第三位。
如果一個文明持續了一百萬年,那也只是... 小數點後的第三位數字上升一位,那就是一百萬年。我想說,我們該想想,怎樣才能讓文明持續一百萬年?
我們經常被日常繁瑣事務所困擾,但我們想要成爲一個能持續一百萬年的文明,即使不是一億年,或者十億年的文明。那麽,成爲一個多行星物種對于這個目標來說絕對至關重要。
四, 爲什麽選擇火星
人們常問,爲什麽選擇火星?
坦率地說,沒有太多選擇。金星是一個超高溫高壓的酸水浴池,你不會想去金星的。然後,月球離我們很近,但它沒有大氣層,重力只有地球的六分之一,而且缺少很多關鍵資源。因此,月球的隔離價值相比火星要低很多。
如果說,發生了第三次世界大戰,全球熱核戰爭,他們可能會向月球扔幾顆核彈,而用核彈打火星就難多了... 火星會看到它的到來,並可能有一些時間來阻止導彈飛入。
因此,到達火星所需的距離和時間,實際上對于意識的延續有著隔離的作用,即使地球上發生了可怕的事情。
然後,一旦我們越過火星,還有像谷神星之類的小行星,木星的一些衛星。星艦最終能夠到達太陽系的任何地方。然後,我們需要一整套新的技術飛往其他恒星系統。但如果我們甚至不能到達火星,那麽其他恒星系統也就毫無希望了。
那是一顆需要修修補補的行星,需要我們做一些工作,但它是我們跨越行星的唯一選擇。
從長遠來看,我們可以讓火星變暖,我們可以讓火星的大氣密度增大,火星表面大約40%的地方會有液態海洋。這樣,長期來看,我們可以讓火星成爲一顆類似地球的行星。
五, 獵鷹9號,龍飛船,星鏈
從公司成立之初開始,我們學到了很多東西。一開始,我們甚至都做不到把一枚小火箭送入軌道,而現在,我們已經成功進行了327次發射,回收著陸近300次。事實上,再過幾個星期,我們就能完成第300次回收著陸。
261次再次發射。
很多次,人們告訴我,重用火箭是不可能的,即使做到了,也沒有意義,因爲沒有人會想要那麽大量的發射火箭。但現在,我們發射火箭,回收助推器,並回收整流罩,已經成了慣例。
我們從獵鷹項目中學習了大量的經驗,並將其運用到了星艦項目中。顯然,獵鷹和星鏈項目是維系公司發展的命脈。爲此,我想爲獵鷹團隊所完成的不可思議的工作表示感謝。
然後是龍飛船。哇,45次龍飛船發射,太不可思議了!我們已經將50名乘員送入了軌道,46名送入了空間站。每位乘員都平安歸來了,這是最重要的。
龍飛船團隊的工作太不可思議了。讓我們爲他們鼓掌,沒有比這更好的結果了。
然後,星鏈。
事實上,看看所有衛星繞地球飛行的線路圖,看起來確實有點嚇人。目前有超過6000顆衛星在運行,還有1萬個激光鏈路,近300萬用戶。
星鏈正在爲地球上那些沒有互聯網接入,或者上網費用昂貴的人們作出良好的貢獻。它爲地球做了大量的良好貢獻。當我說,我們想成爲跨行星物種時,我們顯然希望地球盡量安好,火星變得很棒,而星鏈在這方面做了大量工作。
通過擁有這支龐大的衛星星隊,我們學到了很多東西。對于連接到火星及火星上的高帶寬通信,星鏈也會變得非常重要。
六, 星艦的演化路線
從一枚小小的火箭到大得多的獵鷹9號,經過了獵鷹9號的多次叠代,然後是獵鷹重型,然後是星艦。顯然,星艦還會變得更大。
今年,如果一切按計劃進行,SpaceX將把全球90%的載荷送往地球軌道,然後,中國將完成6%,世界其他國家將完成4%,這相當瘋狂。一旦星艦開始執飛,我們將負責全球99%送往地球軌道的載荷。爲了在火星上建造城市,我們必須這樣做。
我應該說,我們還將建造一座月球基地,我們可以順便建造一座月球基地。
你可以看到,獵鷹1號的入軌負載能力約半噸。幻燈片上有個小小的錯誤,獵鷹1號的入軌負載能力大約是半噸。獵鷹9號,在消耗模式下(不回收),大概能達到25噸的負載。是的,獵鷹重型大約70噸。
總之,這些數字都在快速增長。而最終配置的星艦,可能能在完全重用的情況下,將超過200噸的質量送入軌道,並且能夠每天發射多次。
我很有信心,我們將在今年實現(上面)這一目標。正如我所說,今年有80-90%的可能性。然後是星艦上級飛船的回收和再利用,這需要更長的時間。在飛回發射場之前,我們希望能至少連續兩次將飛船降落或濺落在海上指定地點,因爲我們不想在墨西哥或美國上空灑落碎片。
我猜測,可能明年我們就能重複使用星艦了。我認爲,我們今年很可能可以讓星艦的飛船部分落到海上的一個受控位置,讓它落在太平洋或印度洋某處的一個虛擬塔位上。
我們已經證明,我們可以完成著陸的最後階段,從腹部朝下姿態,到旋轉飛船,再垂直落地,我們已經證明了這一點。我們只需要確信,我們能可靠地在重入大氣層時經受住高熱,然後,我們就會讓飛船飛回來,也降落在塔上。
我們還要建造更多的巨型機械臂。這裏會有兩座發射塔,然後在卡角也會有兩座發射塔。到明年的某個時候,星艦就會有四座發射塔。我們的目標是在明年年中左右,讓卡角的第一座發射塔和發射系統投入使用,這對于飛越陸地的發射方位角來說非常重要。
可以期待的是,我們將在這裏進行研發性發射,在這裏測試新的技術,生産火箭,然後,可能會把大部分的運營發射都安排在卡角進行。
今年,我們計劃再建造大約六枚助推器和飛船。而明年的生産率將大幅提高,這也是我們建造這座巨型工廠的原因。
最終,我們需要建造比助推器數量多得多的飛船,尤其是爲了火星。因爲你會想要拆解飛船,在火星上把它當原材料使用。因爲飛船的材料將非常珍貴,我們想讓大多數的飛船不飛回地球,而是把它們當原材料使用。
最終,我們會想要讓飛船飛回地球,我認爲我們也想給人們提供回家的選擇。因爲如果有回家的選擇,人們可能就會更願意飛往那裏。但我認爲,大多數飛去火星的人,可能永遠不會再回到地球。
我們需要把産量提高到相當高的水平。我想最終,可能是每天若幹艘飛船。
七, 在軌加注,月球基地
明年,我們的目標是演示飛船與飛船之間的推進劑傳輸。讓這個鏡頭看起來沒那麽調皮,挺難的,因爲這就是兩艘飛船抱在一起,並進行液體的交換,就是這樣。
但這,事實上是前往火星的重要步驟。你需要把飛船送入軌道,然後進行在軌加注,有點像空中加油。每次火星任務,都需要進行五到六次在軌加注,所以大致是五比一。
這對于NASA重返月球的阿耳忒彌斯計劃也非常重要。我們希望能有一款專門用于月球的飛船,就像這樣。
顯然,月球上沒有巨型機械臂,所以我們需要著陸腿。而且我們不需要隔熱罩,也不需要襟翼,因爲那裏沒有大氣層。所以,月球版飛船會進行定制。
最終,我想我們要建造一座月球基地,月球基地阿爾法。在月球上建立一個永久性基地,那將會非常激動人心。我們會有一群專用的往返月球的飛船,但它們不返回地球著陸,它們只是和推進劑倉船對接,進行在軌加注。
八, 猛禽發動機的進化
就性能而言,星艦的各個方面都取得了巨大進步。我們可以看到,猛禽發動機是如何神奇的從185噸推力發展到280噸的。我認爲,最終我們可能會讓助推器發動機的推力超過330噸。這意味著,升空時的總推力將達到10000噸。
而且,猛禽3代也不需要隔熱罩。猛禽3代看起來非常簡單,它在很多方面都進行了簡化。很多複雜度都被隱藏了,發動機的很多部位都集成了猛禽2代沒有的冷卻通道。爲了不使用隔熱罩,它必須非常堅固。
猛禽3代實際上就是這個樣子。猛禽3代看起來像是缺少很多部件,但其實,這些部件要麽已經被刪除,要麽已經集成進系統了,如我所說,集成了冷卻通道。而在需要次級管道的地方,次級管道也被集成進了泵體和燃燒室的外層中,所以要簡單得多。
事實上,生産猛禽3代會非常困難,但它很容易集成,我們將擁有更高的性能,更低的總重量,而且更可靠。
嗯,它能這麽噴好一會兒。
看看星艦的焰尾有多長,它的焰尾非常長,這是因爲燃燒室的壓力,它以更高的速度噴出更多的氣體。我認爲,焰尾可能有1000英尺長,是火箭高度的兩倍多。而隨著推力的增加,焰尾也會變得更長。
是的,火箭的高度也不可避免地會增加。
目前的第三次星艦發射,能把40或50噸的重量送入軌道。按照目前的設計,星艦2代將超過100噸,而星艦3代將超過200噸。是的,推力將從7000噸左右增加到8000噸以上。我認爲,最終推力會超過10000噸,大概7000或8000噸的升空質量。而且至少會增加10米的高度,讓我們拭目以待。
沒錯,它的高度增長可能比這還要再多一些。我們不打算采用獵鷹9號的高度直徑比,那太瘋狂了。獵鷹9號是一枚很長的火箭。我猜測,它可能會比這個更長一些。
每次發射能運送200噸,完全可重用,這太不可思議了。是的,這將會有約500英尺高,還有數以千計的設計改進。
我認爲可能最重要的一點是,星艦3代的單次發射成本將低于獵鷹1號。這就是完全可重用火箭和消耗性火箭的區別。使用低成本推進劑和自增壓技術,完全可重用火箭的成本實際上低于小型消耗性火箭。
如我所說,獵鷹1號入軌載荷能力爲半噸,而星艦3代的有效載荷將是獵鷹1號的400倍。最終,我想我們可能會把每次飛往地球軌道的成本降到200萬或300萬美元左右。
這些都是讓人難以想象的數字,從來沒人認爲這是可能做到的。但爲了實現這個目標,我們並沒有打破任何物理定律。換句話說,在不破壞物理規律的前提下,我們就可以做到這一點。
九, 千艦齊飛
火星任務相隔兩年或26個月。仔細觀察星鏈路由器,你就會看到從地球到火星的霍曼轉移軌道圖。這基本上是在告訴人們,你購買的星鏈系統,正在幫助人類抵達火星。我覺得這很酷。
大約每兩年,數千艘飛船就會從地球出發前往火星。這看起來就像《太空堡壘卡拉狄加》,不過是以良好的方式,希望不會被賽昂人追殺。
每26個月,就有數千艘飛船出發飛往火星,這將是一件神奇的事情。
這張圖基本上是說,爲了到達火星,我們需要建造一款推進劑倉船。推進劑倉船看起來更像是熱狗,而不是長矛,它其實就是一艘安裝了大量隔熱材料的長條形飛船。而我們會把它裝滿推進劑。
在前往火星的征程中,飛船將帶著數百噸有效載荷從地球上起飛,在幾乎不剩余推進劑的情況下進入軌道,然後由倉船補充燃料。然後前往火星,帶著200多噸的有效載荷一路飛往火星。
而在火星上,一開始我們會直接回收使用飛船材料,因此大部分飛船都不會返回地球。隨著時間的推移,我們會希望飛船飛回地球,這樣我們就可以重複使用它們。
十, 殖民火星
爲了做到這一點,我們需要在火星上制造甲烷CH4和氧氣O2,這可以用水H2O和二氧化碳CO2來實現。火星大氣是二氧化碳CO2,而且火星有大量的水冰H2O。這就像是量身設計的。
嗯,我們之所以采用甲烷氧氣系統,是因爲在火星上制造甲烷和氧氣相當容易。雖然不是輕而易舉,但在火星上制造甲烷和氧氣的原料是現成的。所以我們可以建造一個推進劑倉庫,然後讓飛船飛回地球。
然後,盡快在火星上建立一個自給自足的文明。
我們希望能把去火星的成本降低到幾乎人人都能負擔得起的程度。如果有人在地球上努力工作、攢錢,他們就能去火星。任何人,理想情況下幾乎任何人都可以去火星。我想,你會看到很多政府也會爲人們提供資助。
火星上有一個擁有資源的最佳著陸區。你能在那裏獲得水或冰凍的水,你不會太靠近極地,這樣就可以使用太陽能。使用核能也不錯,但我不知道能不能獲得批准。核能在火星上會非常方便,因爲我們可以使用熱能,同時也能發電。
然後,你會希望呆在火星上海平面以下兩公裏處。如果火星上真的曾經有海洋,那麽你就在海洋深處,至少一開始是這樣。
我們想要著陸在極地和赤道之間,在火星的深窪區域。地勢越深,你就越能利用大氣進行刹車,大氣密度也越高。
這些都是必須要開發的東西。有時人們會問我,我們已經在開發這些東西了嗎?我說,並沒有,因爲這是馬車,但我們需要先有馬。火箭就是馬,然後這些是馬車。
但最終,我們需要所有這些東西,大量的發電,各種采礦,冰礦,推進劑的生産,長時間的生命支持系統,大量的建設,然後,還有全球通訊。這將爲那些想在火星上進行創造的企業家帶來很多機會,無論是推進劑還是其他。
我認爲我們必須建立推進劑倉庫,無論是鐵礦石提煉,還是披薩店或酒吧,將有機會在火星上做我們在地球上喜歡做的事情。
火星酒吧就很不錯!(笑)
我想,粗略估計大致數量級,一個自給自足的城市需要大約一百萬人口,以及幾百萬噸的貨物。
我們能做到,我們能在20年內做到這一點。但正如我說,爲了實現自給自足,我們其實需要整個工業基礎,不能缺少任何元素。確實需要花費一些時間,才能自問,我們是否擁有在火星上生存所需的一切?
做到這一點,意識的未來就有了保障。
十一, 星艦産能
如果每天發射10次,每次發射200噸,每個窗口期就能將150萬噸運往低地軌道。折算下來,每個窗口期能將25萬噸送往火星。也就是說,我們可以在約八年的時間內實現100萬噸的目標,因爲每個窗口期間隔兩年。
我認爲,這是可行的,我們也的確准備這麽做。我們的確准備這麽做,想想都覺得瘋狂,將百萬噸物資運往火星,狂野。
而且,我們要生産大量載具,每年需要幾千艘載具。事實上,這相當可行,聽起來數量很大,但相當可行。
如果你把這個數字和汽車生産相比,只是小巫見大巫。當然,這家夥比汽車要大得多,但即使從總噸位來看,每年生産幾千艘載具也是相當可行的。這就是我們需要去做的,而且我們就打算這麽做。
長期來看,我們可能會擁有一些海上發射場。
你可以想象,所有這些星艦都在軌道上,等待兩顆行星靠近。然後,龐大的行星艦隊朝著火星起飛。
好的,我們確實打算這麽去做。想想這個地方的起源,我們現在所站的地方曾經是一片沙洲。然後看看我們已經完成的工作,我們進行了三次星艦發射,第四次即將到來,我們正在建造一座巨型工廠,可以生産大量的飛船。
這很超現實,但卻是現實。
我們真的准備這麽做,我們要把人類帶往火星。我相信,你們能做到。---來源: 瓦礫村夫