Starship未来将太空发射成本降低300倍

云海翻腾不息 2024-11-27 10:01:24

SpaceX开始为第七次的Starship飞行做准备

随着Starship第6次飞行的讨论尘埃落定,人们开始期待7次飞行。虽然SpaceX还没有发布发射日期,但他们已经开始对助推器和飞船进行发射前的检查。SpaceX高级质量经理Kate Tyice在 第六次发射的网络直播中表示,新版飞船进行了扩展,将推进剂容量从1200吨增加到1500吨,使该飞船能够支持更艰巨的任务,并扩大其在太空中的航程。前襟翼经过重新设计,尺寸缩小,位置发生移动。这些变化将有助于在大气层再进入过程中更好地保护飞船,同时能提供更好的空气动力学控制。

预计飞船部分仍将海上着陆

尽管SpaceX尚未披露 下一次飞行的安排,但马斯克不久前表示,Starship飞船将在下一次任务中再次在海上着陆。如果一切顺利,SpaceX 将尝试使用发射塔接住飞船。SpaceX的长期目标是飞船部分和超重型火箭都能精准地被发射塔回收,这将使两个部分都能快速重新飞行。

将轨道运输成本降低2.5个数量级

展望未来,捕获飞船的任务对于SpaceX实现完全可重复使用的愿景具有重大意义。实现这一里程碑将加速Starship的发射节奏并大幅降低成本。关于未来的运输成本,马斯克表示:猎鹰1号的轨道重量约为半吨,而Starship 3的有效载荷将是猎鹰1号的 400 倍,而成本却低于猎鹰 1 号。这意味着完全可重复使用的Starship将每吨轨道成本降低了约2.5个数量级。

现在太空运输成本:20万/公斤

太空旅行在历史上一直是人类最昂贵的事业之一,进入轨道的成本是广泛利用太空的主要障碍。传统的消耗性火箭在一次使用后就被丢弃,这使得进入地球轨道的成本非常高,一般在每公斤10000到20000美元之间。

Starship将降本316倍

完全可重复使用的Starship将带来革命性的转变,太空运输成本可能降低约2.5个数量级,约316倍。这一降低可能使每公斤轨道成本降至仅30至60美元,从根本上改变太空进入的经济模式,使全新的太空商业模式成为可能。

大规模卫星系统部署将更具可行性

完全可重复使用的Starship让大规模卫星系统部署变得更具经济可行性。理论上,Starship 只需几次发射就能部署整个卫星系统。这种能力对于SpaceX的宽带收入模式来说也尤为重要。其第二代Starlink卫星每颗重约1200公斤(第一代每颗200kg),Starship每次发射可以部署超过50颗最新的Starlink卫星。

JWST耗资100亿美元,花费数十年

曾经昂贵的科学任务可能变成为常规任务。太空望远镜或许是最具戏剧性的例子,詹姆斯韦伯是最具革命性的太空望远镜,但耗资约100亿美元,耗时数十年才建成。很大一部分原因是望远镜设计在发射前必须完美无缺,因为发射后的维修几乎是不可能的。

未来可以部署太空望远镜网络,成本低、性能高

而太空发射成本大幅降低以后,我们可以发射多个较小的望远镜,并定期维护它们,随着技术的进步升级仪器。甚至可以在轨道上建造更大的望远镜。一个以不同波长工作的太空望远镜网络可以以极低的成本提供前所未有的宇宙景观。

太空旅行的成本将接近极地旅行

目前,亚轨道飞行的座位费用在25万至45万美元之间,而轨道旅游的费用则高达数千万美元。按目前的发射成本制造一个太空酒店模块需要5亿美元,仅仅将其送入轨道就可能要花费2亿美元。随着发射成本下降2.5个数量级,轨道酒店成为切实可行的商业投资,客人每晚的费用更接近于豪华的南极探险,而不是近千万的费用。

轨道制造变得更加可行

轨道制造也开始变得更加可行特别是对于光纤和半导体等行业。例如,在微重力条件下制造的ZBLAN光纤在信号损失方面比在地球上制造的替代品改善了100倍。目前,高昂的发射成本使轨道制造成本过高,即使你可以以10倍的价格出售优质产品,单是发射成本就使其无利可图。但有了可重复使用的Starship,一家公司可以建立一个小型轨道工厂,定期将原材料运上太空,将成品运下太空,这在经济上是可行的,特别是对于高价值产品,如专用医疗材料或电子产品的完美晶体。

小行星采矿变得有利可图

当你可以频繁而可靠地发射采矿设备时,小行星采矿就会变得有趣。考虑一颗富含铂族金属的近地小行星,传统的发射成本要求每次采矿任务都要开采足够的贵金属来支付数亿美元的发射成本,然后才能盈利。有了可重复使用的发射设备,一家公司可以先发送多个较小的勘探任务,然后在确定最有希望的目标后部署专门的设备。一颗直径30米的富含铂族金属的小行星的价值为5亿到50亿美元,当发射成本在100万美元时,即使使用现有技术,小行星开采也能产生经济效益。探测公司可以开始小规模的开采测试,然后在证明技术后逐渐扩大运营规模,而不需要大量的前期投资。

2026年,Starship将飞向月球和火星

迄今为止,Starship已经飞行了六次,2023年两次,今年四次。可以预计这个速度会激增,SpaceX的目标是明年发射25次,几年后发射100次,如果一切按计划进行,Starship将在 2026年底的Artemis 3 号任务中将NASA宇航员送至月球南极地区。马斯克,这枚巨型火箭也可能于同年发射前往火星。

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