“我们这一代人的工作是为探索宇宙建立基础设施,我们的任务是打造通往太空的道路,人类将重返月球,并且这一次我们将留在上面。”
——杰夫·贝索斯
地球的资源是有限的,终有一天将会消耗殆尽,人类将被迫寻找其他家园,太空是唯一的出路。马斯克让大家相信,火星可能成为地球人的第二家园。当SpaceX向着征服火星而努力时,亚马逊老板杰夫·贝索斯创办的蓝色起源 (BlueOrigin)却把目光锁定了距离我们更近的月球上。
今天,就让我们跟随科技部负责人周详一起了解“贝索斯的蓝色起源”。
蓝色起源公司成立于近20年前,贝索斯称,蓝色起源主要是负责“太空旅行”工作,打造低成本的太空基础设施,包括可循环使用的、可以极大降低成本的火箭。他希望蓝色起源成为太空旅行中的“UPS快递或联邦快递”。贝索斯一直在重磅投资蓝色起源,每年通过出售他持有亚马逊的股票,向该公司投资超过10亿美元。
本月由贝索斯创办的航天公司蓝色起源(Blue Origin)揭晓了一款全新的月球登陆器“Blue moon”,目标直指登月计划。
自美国的 Mighty Eagle 和多次推迟测试的俄罗斯 Luna Glob 诞生之后,Blue Moon 是人类时隔多年以来开发的最新一枚登月飞船。登月着陆是一项极其艰难的工作,但作为人类最新的一艘登月飞船,Blue Moon 的配置能让着陆工作更加轻松。
飞船的核心CPU能够自主计算控制无重力飞行,就像自动驾驶汽车那样;机载的激光雷达能扫描月球表面,自动绘制月表地形图,让飞船可以找到最合适的着陆地点,着陆时各种意外都可能发生,但Blue Moon的着陆架可以让在最大15°倾角的复杂地形上完成着陆操作。
采用液氢燃料推动,Blue Moon 可以承载高达到6.5吨重的载荷;在太空中飞行时,飞船和地球(或者月球)和基地通过激光保持 Gbps 级别通讯带宽。
Blue Moon追求灵活的载荷空间,舱外顶部可以承载月球车以及其它超大货物。飞船支持标准的EELV次级有效载荷适配器接口环,以便利用多余的推力承载更多的货物,完成除登月主任务外的其它次要任务。
除了推进燃料外,Blue Moon 还搭载燃料电池仓,可以提供千瓦级供电,不用担心因为进入漫长的月夜,太阳能电池板无法发电,导致飞船无法正常工作的损失。因为有燃料电池的存在,飞船可以承载更多重要的月球任务。
Blue Moon的设计追求模块化和灵活性,将会有多种尺寸的飞船,以应对不同级别的着陆任务。大号版本的飞船具备载人的能力,蓝色起源计划使用大号飞船让美国在2024年之前重返月球。
人类已经在1969年通过阿波罗11号成功登月。整整半个世纪后的今天,为什么人类又要重返月球?这样做的意义在哪里?
去年美国总统特朗普曾宣布建立太空部队。
今年,美国副总统麦克·彭斯曾经号召美国宇航局重返月球,并登陆这颗地球卫星的南极。
沙克尔顿陨石坑位于月球南极,这可能是个宝贵的水冰家园。水冰对太空探险家来说尤其诱人,尤其是在月球上大量发现的情况下。它有可能被开采并转化为火箭燃料和饮用水,这将有助于维持人类在月球表面的生存。
现在,地球上强大国家都在研究太空扩张的可行性,此时,月球的优势就显现出来了:月球的重力是地球的六分之一,从月球上获取资源要比从地球上获取资源使用的能源减少 24 倍。液态氢不仅作为一种高性能的燃料,月球上的大量冰水可以分解成氢气和氧气,并作为燃料补充,甚至转化为饮用水,用来维持宇航员的生命。
事实上,这对推动Blue Moon登陆器BE-7引擎的设计至关重要,因为这种引擎以液氢为燃料。贝索斯说:“我们使用液氢是因为,最终,我们将能够从月球上的水中获得氢,并能够在月球表面为这些飞行器加油。”
贝索斯没有公布 Blue Moon 的发射时间,但是成 BE-7 将在今年夏季首次点火测试。Blue Moon 登月或许只是贝索斯未来太空殖民畅想的第一步。
美国天体物理学家格兰德·K·奥尼尔(Gerard K. O'Neill)去世于1992年,生前他曾提出设想,未来,人们不会在特定的卫星或行星安家,而是生活在巨大圆轨形的轨道飞行器内,能够种植庄稼和利用太阳能资源。得益于其灵活机动性,人类能高效利用行星资源,创造一个1万亿人口的繁荣社会。
奥尼尔认为,月球是未来人类原材料的储藏库,在没有大气和地球引力的条件,月球可能成为建造和支撑未来人类生活场所的根据地。
相比于马斯克希望殖民火星的愿景,奥尼尔博士设想的殖民城市对贝索斯无疑更加具有吸引力。火星、月球以及其他太阳系行星能够提供的生存空间毕竟有限,这些星球不仅距离地球遥远,其恶劣的环境也不适宜人类居住。而在这个庞大的太空城市生活就像居住在风景如画的茂宜岛,而且,人们还能轻松地访问地球。
未来我们必须面对资源枯竭问题。到了那个时候,如果人类要想继续留在地球上,就需要实行定量配给制度,个人发展机会也变得十分渺茫。虽然地球资源枯竭,但太阳系的其他行星却拥有几乎无穷无尽的资源等待人类去开采。
“人类是想停滞不前,过着定量配给的生活,还是想要充满活力,高速增长的生活?”
在发布会上,贝索斯重提了建造太空乌托邦的愿景——这将成为解决人类定居问题的首选方案。
想要通往自己心目中的乌托邦,需要解决两个现实问题,如何降低发射成本,以及利用太空资源。
在如何降低发射成本上,New Shepard火箭已经成为蓝色起源开发自家可重用性系统的试验台。
New Shepard | Blue Origin 发布会截图
与SpaceX的猎鹰9号火箭一样,New Shepard火箭的最大部分(第一级“助推器”)在发射后不久即可返回地面,并降落在一个混凝土平台上。
可重复利用火箭是航天工业的一项关键发展,因为各公司都希望降低向太空运送人类、卫星、实验等的成本。
蓝色起源公司在佛罗里达州的肯尼迪航天中心附近新建了一家工厂,正在建造一个巨大的火箭系统,叫做New Glenn火箭,并将于 2021 首次发射。与New Shepard火箭类似,该公司计划将“New Glenn火箭助推器降落在海洋中的船上,这使得着陆更加稳定,并使Blue Origin达到95%天气可发射。该船目前已经在佛罗里达州就位。
制造厂内部大厅
New Glenn283英尺的高度比SpaceX的猎鹰重型火箭更高,与New Shepard的110000磅相比,它的七个发动机可以产生385万磅的推力,能够将高达 100000 磅的有效载荷运送到近地轨道,火箭第一级将会重复使用 25 次。New Glenn 使用液化天然气作为推进剂,为 New Glenn 提供燃料的成本不到一百万美元。
贝索斯表示,蓝色起源将在2019年上半年将人类带入太空,然后将在2019年底之前启动其亚轨道旅游业务。据报道每人只需几十万美元,贝索斯预计未来每周会迅速增加到几个航班。由于飞船的的全自动化设计,贝索斯猜测他的客户只需要一天的培训。
太空舱的直径达到12.5英尺,内有六个黑色座椅,类似于加强型的理发椅,排列成一个圆形,每个都可以看到巨大的窗户,这种布局有助于保持火箭在下降时垂直。计算机显示器将显示起飞、助推器和胶囊分离以及其他事件的镜头。当太空舱穿过太空时,乘客有大约四分钟的时间可以解开安全带并在太空舱里面漂浮。在这个亚轨道旅行之后,录制的提示音会指示他们回到自己的座位上。行程将持续大约11分钟。
这一服务看似令人费解,因为和贝索斯宏大的太空计划不相匹配,贝索斯的回应是,旅游业是蓝色起源的收入来源,进行太空旅行未来将会变成常规。
贝索斯的终极目标是帮助人类在太阳系中扩张,他相信将有超过一万亿的人口在太空中生活和工作。
而他制定所有这些计划是为了实现一个更大的目标:激励子孙后代。贝索斯说:“我今天在这里阐述的显然是一种多代人的愿景,单靠任何一代人都做不到这一点。我们必须做的一件事就是激励这些子孙后代,以继续我们未竟的事业。“