编译：海中天

最近，《新太空》（New Space）杂志刊发一篇SpaceX CEO马斯克的文章，这篇文章介始了SpaceX征服火星的计划。马斯克解释一些问题：为什么去火星？如何打造行星运输系统？火箭与宇宙飞船如何设计？他认为现在将一个人送上火星要100亿美元，未来可能只要20万美元，甚至10万美元。马斯克的目标是在火星建一个自给自足的文明，送100万人前往。

2016年9月26-30日，第67届国际宇航大会大墨西哥Guadalajara召开，当时马斯克在大会上发言，文章是根据当时的发言整理的。2017年2月，SpaceX曾宣布，2018年年末时将为两个私人客户执行载人发射任务，到达比月球还远的地方。

使用资料获得了SpaceX的许可。

介绍SpaceX火星计划，是因为我想让登陆火星看起来可能性更高一些：让它看起来是我们可以在自己的一生中做到的事。如果想，的确有一条路可以走。

一、为什么要去那里？

我认为有两条基本道路可以选择。在两条道路上，历史将会出现分叉。一条道路就是我们永远呆在地球，最终会出现灭绝事件。我并不是预言世界末日马上就会出现，只是说最终历史会告诉我们：灭绝事件将会到来。

（艺术家笔下的火星殖民地）

还有一条路可以选择，那就是成为太空文明、成为多行星物种，这是正确的道路，希望大家能认同。

那么我们如何前往火星、建造自给自足的城市呢？这个城市不是前哨，它本身就可以变成行星，让我们真正成为多行星物种！

二、为什么是火星？

有时人们会好奇：“为什么不选择太阳系其它的地方呢？为什么非要是火星？”事实上，要在太阳系成为多行星物种，可以选择的地方很有限。我们可以选择最近的行星金星，但是上面有高压（应该是超高压）酸液，环境很恶劣。金星并不像女神那样友好。想在上面生存相当困难。

为什么不是水星？它离太阳太近了。我们也许可以去木星或者土星的卫星，但是距离有些远，它们离太阳远很多，抵达更困难。

如果我们想成为多行星特种，只有一个选择，那就是火星。我们可以去月球，我个人并不反对去月球，在月球上很难成为多行星物种，因为月球比行星小很多。月球上没有任何大气，资源也没有火星丰富。月球上一昼夜相当于地球28天，火星一天只有24.5小时。总之，在火星上建立自给自足的文明更加适合。

（地球与火星的对比）

将地球与火星对比，就会发现它们在许多相似点。事实上，我们相信早期的火星跟地球很像。如果我们能让火星“温暖起来”，就可以形成浓密的空气，形成液态海洋。

火星离太阳的距离比地球远一半，上面的阳光还是很充足的。有点冷，但是我们可以将温度升高。火星的空气条件不错，主要是CO2，还有氮、氩及其它一些微量元素，也就是说我们压缩空气就可以种植植物。

在火星上生活很有趣，因为它的重力只相当于地球的37%，你可以轻松举起重物，可以弹很高。另外，火星上的白天和地球非常接近。我们只需要调整人口数量就行了，地球上有70亿人，火星上一个也没有。

三、从早期探索到自给自足的火星城市

NASA与其它机构曾对火星进行过早期探索，深入理解火星是怎样的，他们做了许多的工作。我们在哪里降落？大气的成份是怎样的？哪里有水或者冰？我们要以早期探索作为基础构建一个城市。

今天我们面临的问题在于：看看维恩图（ Venn diagram），找不到交集，人想去的地方和能去的地方没有交集。事实上，现在即使有再多的钱也没法去火星。

（现在想去火星的人和能去火星的人没有交集）

如果采用传统方法（比如阿波罗一样的方法），照最乐观的估计，将一个人送上火星大约要100亿美元。以阿波罗项目为例，按当前的货币计算，成本估计介于1000-2000亿美元，我们将12个人送上了月球表面，真的不可思议，它可能是人类最伟大的成就。

（想去火星的人和能够负担得起的人，两个圆渐渐靠近）

就票价而言，价格有点太高。如果一个人的票价高达100亿美元，你就没有办法建立自给自足的文明。我们要将圆移动，让它们重叠。如果你将前往火星的成本降下来，降到与美国房产价值中值相当的水平，大约20万美元，那么在火星上建立自给自足文明的可能性就会高很多。我想这是绝对可以做到的事。

（最终票价降下来之后，想去、能负担的人会出现交集）

并不是每个人都想去火星。事实上，地球上只有想当少的一部分人想去，但是有足够的人能够承受其价格，可以让文明的建立变成可能。前往的人还会拿到赞助。几乎每个人都可以购买“船票”，前往火星，只要他们愿意积蓄、想去火星：考虑到火星在相当长一段时间会存在劳力短缺的现象，所以在那里不愁没有工作。

四、将每吨物资送往火星的成本效率要提高5万倍

我们必须提高效率，将前往火星的每趟成本提高5万倍，这是一个难点。也就是说运输的效率要提高4.5个数量级，绝非易事。听起来不可能，但是还是有办法做到的。

要提高4.5个数量级，有一些关键任务要完成。大多的提升来自于重复利用：它可以提升2到2.5个数量级。还有2个数量级来自于轨道填充、在火星生产推进燃料、选择适合的推进燃料。

——完全重复利用

要让火星旅行达到足够的规模，可以建立自给自足的城市，完全重复利用相当关键。完全重复利用是极难解决的问题。即使只是轨道系统，要达到重复利用也是相当难的，系统如果想前往其它行星，更是难上加难。

你可以用任何形式的交通工具作为例子，探知飞行器重复使用与不重复使用的区别。例如汽车、自行车、马，如果它们只能使用一次，那么几乎没有人会使用它们，为什么？因为太贵了。如果能够频繁飞行，那你就可以搭乘9000万美元一架的飞机，花43美元买一张机票，从洛杉矶飞到拉斯维加斯。如果只能用一次，每坐一次就要花50万美元。从中我们可以看到4个数量级的增加。

现在，可重复利用还是很困难的事，因为前往火星的次数没有那么多，你可以重复使用飞船胶囊系统的次数少很多，地球与火星的位置每隔26个月才会合一次。正因如此，大约每2年才能使用飞船一次。

——在轨道上填充燃料

你还要循环利用助推器、加油机。当宇宙飞船进入轨道时，它的燃料箱基本上空了，这样更好。如果宇宙飞船拥有庞大的燃料箱，进入轨道之后可以用助推器、加油机加油，这样就能将飞船的有效载荷提高到最高水平，前往火星时就能拥有更大的有效载荷。

（在轨道上添加燃料的好处）

因此，在轨道上添加燃料是一个基本要素。如果不能在轨道上添加燃料，我们只能对成本造成0.5个数量级的影响。每一个数量级相当于提升10倍。如果不在轨道上填充燃料，每张票的价格会提高500%。

不只如此，在轨道上添加燃料还可以让我们制造出更小的飞船，降低开发成本，虽然它的体积仍然很庞大。如果体积扩大5-10倍，建造的难度就会大很多。

另外，在轨道上添加燃料，助推器火箭与加油机在性能上也没有那么敏感。如果任何一个地方出现性能问题，你可以再给飞船加一次燃料，弥补缺陷。这点非常重要，它可以让系统对性能缺陷的敏感性降低。

——在火星上生产推进燃料

很明显，在火星上生产推进燃料相当重要。再次重申，如果不能在火星上生产推进燃料，飞行一趟的成本至少会增加0.5个数量级。如果你的飞船只能留在火星，无法返回地球，那么想在火星上建造城市无疑是荒谬的。你必须组建庞大的舰队，必须对它们进行处理。

（在火星上生产燃料的好处）

如果将宇宙飞船丢在火星，那样真的没有任何意义；你可以在火星建造燃料工厂，让飞船返回地球。火星恰好拥有合适的条件，那里有C02大气，土壤中有“水冰”，还有H20和C02，你可以生成甲烷（CH4）和氧（02）。

——合适的推进燃料

挑选合适的推进燃料也是一件重要的事。主要有三种选择，每一种都有它的优点。一是煤油，或者说是火箭推进级的煤油，实际上就是喷气燃料的高度精炼物。这种燃料能够让宇宙飞船变得足够小，因为这种燃料专门用作喷气燃料，所以价格很贵。燃料很难重复利用。在火星上制造这种燃料相当难，因为那里没有石油。推进燃料运输起来相当好，但并不是最好的。

（各种燃料的优点和缺点）

二是氢，虽然它有很高的比冲量，但是成本高昂，要让氢不蒸发相当困难，因为液态氢只有接近绝对零度时才是液态的。我们需要的燃料是很多的，在火星上生产氢燃料、存储氢燃料成本太高。

当我们从整个系统着眼寻找最优方案，就会发现甲烷才是最好的选择。用推进燃料库在火星上添加甲烷燃料，只需要50-60%的能量就行了，解决技术难题会更容易一些。我们因此认为甲烷是最佳的选择。

最开始时，我们可能会认为氢更好，但是最终我们会得出结论：前往火星并且从火星回来，使用全甲烷系统单位质量的成本最低。

不论设计怎样的系统，不论是SpaceX还是其它企业设计，前往火星表面时要让每吨成本达到很低的水平，这4个问题必须解决。

1、系统架构

这张图表介绍了整个系统。火箭推进器与宇宙飞船起飞，将飞船送入轨道。很快火箭推进器返回地球，抵达之后20分钟内返回。事实上，火箭还可以将燃料箱一样的飞船送入轨道，这种飞船与宇宙飞船一样，只是里面有不受压和高压货物区，高压区里面是推进燃料箱。这种设计可以减少开发成本，很显然，节省的费用不是小数。

（系统架构图）

在轨道上，推进燃料添加机在轨道上飞行3-5次，为宇宙飞船加满燃料。一旦燃料箱满了，就可以运输货物，到了火星地球接合时间窗（大约26个月一次），飞船就可以飞往火星了。

随着时间的推移，宇宙飞船会渐渐变多。最终可以有1000艘或者更多的宇宙飞船在轨道上等候。自此之后，火星殖民舰队可以成群前往。

让宇宙飞船在轨道上等候是有意义的，因为你有2年的时间去完成这件事，你还可以多次使用推进器和燃料添加机，真正重复利用它们。至于宇宙飞船，重复利用的次数不多，因为你必须考虑它的使用寿命……可能是30年，那么它最多飞行12-15次。因此，我们肯定要想办法将宇宙飞船的货物空间变大，尽量多利用推进器和燃料添加机。飞船飞到火星，重新添加燃料，然后就可以返回地球了。

与未来的火星星际飞船相比，这种飞船相对算小的。它需要装下大约100人，装在增压区，要装载行李和不加压的货物，用来建造推进燃料工厂，还要装下许多东西，比如建造钢铁厂、披萨店的东西，总之，你必须装下很多的货物。

要想在火星建一个自给自足的城市（或者是文明），至少要100万人。如果每2年去一趟，每艘飞船有100人，要飞1万趟。每趟100人是比较适合的，最终我们也许可以增加机组人员，每趟装下200或者更多的人，这样就可以降低单人成本。

即使如此，飞行1万趟也是很多的了，最终我们也许要制造可以装下1000人的飞船。建这么大的飞船需要花不少时间。到底需要多长时间才能累积100万人呢？从第一艘飞船前往火星算起，大约需要经历20-50个接合点，也就是要40-100年才能在火星上建立一个自给自足的文明。

2、火箭设计与性能

Figure 6这张图片展示了飞船的横截面。从某种意义上讲，火箭并不复杂。它主要是用先进的碳纤维制造的。碳纤维可以应付深制冷剂，液体与气体都不能渗透，不会因为破裂或者高压出现缝隙。如果没有碳纤维，要制造深低温储罐在技术上很难实现。直到最近，碳纤维技术才发展到一定水平，不需要在箱体内部制造衬垫就可以造出深低温储罐，只是更加复杂。

如果要用热气加压，技术更复杂。可能要使用自加压技术，也就是说在引擎内部通过热交换让燃料、氧气化，让它们给燃料箱加压。所以说，我们要将甲烷气化，用它给燃料箱加压，还要气化氧，让它给氧气箱加压。

在“猎鹰”火箭上，我们用氦增压，用氮作为气体推进器，相比而言，上面的系统更简单一些。在火星火箭中，我们用自加压技术，用气态甲烷和氧控制推进器。在这里，你只需要2种材料，猎鹰9号需要4种，如果你将点火液考虑进去就是5种。在火星火箭中，我们使用火花点火。

Figure 7可以让你看清火箭的性能，包括现有的火箭和历史上的火箭。在不重复使用模式下，我们建议火箭的最大载荷为550吨，如果是重复利用模式，约为300吨。土星5号的最大载荷约为135吨。

Figure 8可以让你有一个更清晰的了解。黑灰色的一栏表示的是火箭的性能，也就是火箭进入轨道的有效载荷。它代表的是火箭的尺寸效率。大多数火箭——包括我们的火箭——都是正在服役的，性能栏只占了火箭实际尺寸的很小一部分。

在太阳系行星飞行系统（飞往火星时首次利用）中，我们相信设计性能会大幅提升。火星火箭的性能栏将会首次超过火箭实际尺寸。

Figure 9是一张更直观的对比度。推力级相当大。我们需要1.3万吨的发射推力，所以发射场必须足够大。Pad 39A刚好合适，NASA很慷慨，允许我们使用，当年他们为土星5号准备发射场时造得太大了。正因如此，我们可以在这个发射场上使用更大的火箭。未来，我们还会增加一些发射地，可能会在德州南海岸增加一个。

这些火箭的目的是不同的。火星要装下许多人，最终要将几百万吨的货物送上火星。因此，你需要足够大的火箭才能完成任务。

3、Raptor引擎

设计行星宇宙飞船有两个最难的地方，那就是引擎和火箭推进器，我们由此开始。Raptor引擎是燃烧室压力最高的引擎，推力重量比可能也是最高的。

它是一个总流分级燃烧引擎，从理论上讲可以从燃料源和氧化剂中获得最大的动量。我们对氧和甲烷进行再冷却，提高密度。在大多数火箭中会接近它的沸点，我们不同，我们添加的燃料接近它的冰点。这样就可以让密度提高10-12%，当火箭实际运行时会出现完全不同的效果。涡轮泵不会出现空化风险，使用非常冷的推进燃料时为高压涡轮泵输送燃料也会更容易一些。

（Raptor 引擎的一些特点）

这里有一个关键：让真空版Raptor的ISP达到382秒。对于火星任务而言，这点很重要，我们有信心达到该标准，或者相差不到几秒，最终我们会稍微超过。

4、火箭推进器

许多时候，火箭推进器实际上就是扩大版的猎鹰9推进器。它们有许多的相似性，比如底部有栅格翼和许多引擎。最大的区别在于主架构是用碳纤维制造的，而不是铝锂合金，我们使用了自增压技术，没有使用氦和氮。

每一个火箭推进器有42个Raptor引擎。明年我们会发射Falcon Heavy，它有27个引擎。这样一来我们就可以在多引擎方面积累经验。安装多引擎还有了更大的回旋空间，如果一些引擎失效，任务可以继续，不会有什么影响。

推进器的主要任务是将宇宙飞船加速到每小时8500公里。有些人可能对轨道动力学不太熟悉，总之，一切都与速度而非高度有关。

（火箭推进器的特点）

在其它行星上，重力是存在的但是可能没有那么大，比如火星、木星的卫星，还有金星（某一天也许会去金星，但是更难一些），在太阳系的大多数行星上，只需要宇宙飞船就行了。如果重力比较弱就不需要推进器。总之，在月球、火星、木星的卫星、冥王星上不需要推进器。只有重力较大时才需要推进器。

我们可以对推进燃料进行优化，降低需求，当推进系统返回地球并降落时，我们可以将发射推进剂负载降低到7%。多做一些优化工作，也许我们可以将它降低到6%。

（引擎内部Raptor的配置方式）

现在，着陆的精准度越来越高。如果你看过猎鹰9号着陆时的情况，就会知道火箭着陆时离中心更近了。如果安装可以操纵的推进器，我们可以让推进器回到发射台。这样一来，底座的栅格翼就可以起到中心定位左右，将发射场上细小的位置误差修正过来。

正因如此，我们才像图片一样设计底座。我们认为，只需要对中央的引擎组进行平衡和控制就行了。有些人会操纵火箭，有些人会修正位置。我们可以让引擎的数量达到最大值，因为不必为引擎的平衡和移动留下空间。这样设计可以允许多个引擎失灵，不论是起飞还是在飞行过程中，多个引擎失灵不会影响安全。

五、可以在行星间飞行的宇宙飞船

谈到宇宙飞船本身，顶部是增压隔室。下面是非增压货物区，采用扁平封装结构。再下面是液氧箱。

在整个宇宙飞船中，液氧箱可能是最麻烦的部分，因为它要让推进燃料降到很冷的水平，箱体本身组成了机身。机身架构与液氧箱的结构是结合在一起的，现代火箭也是这样设计的。例如，在飞机中，机翼实际上就是翼形油箱。

液氧箱必须承受上升推进负载和“reentry”（再进入）负载，不能让气态氧渗透，所以技术要求很高，不能与气态氧产生化学反应。因此，液氧箱是宇宙飞船最难制造的组件，我们正是从这里开始的。

（太阳系行星宇宙飞船的特点）

液氧箱之下是燃料箱，然后是引擎，引擎直接连接到底座的推进锥体。在底座的周长上会有6个高效真空引擎环绕，无法提供平衡功能。中间有3个引擎，它可以提供平衡功能、还可以操纵。

最终，前往火星时可以装下450吨的货物，具体是多少要看你用燃料添加机添加了多少燃料。每艘宇宙飞船可以装下至少100名乘客，这就是目标，最终我们要让数字达到200人甚至更多。

根据你瞄准的地球-火星接合点，按每秒6公里的分离速度计算，整个旅程大约需要80天。

随着时间的推移，我们会不断改进，最终，在不久的将来，前往火星的运输时间可能只要30天。时间的可控性还是很强的，看看古代，一次航海有时要6个月甚至更长的时间。

（地球火星接合时间窗口）

抵达之后，防热罩技术相当重要。在Dragon宇宙飞船上，我们已经优化了防热技术，我们正在开发第三版PICA（酚醛溶液浸透的碳烧蚀体），每一代都有提升，越来越不容易融解、更来越抗热、越来越不需要翻修。

防热罩相当于巨大的刹车片。如何让刹车片发挥作用，抵挡极端的再进入条件，将翻修成本降到最低，让你可以多次飞行却不需要翻修，这才是最重要的。

（防热罩技术的进步）

在宇宙飞船内到底感觉是怎样的？我想向你介绍一下。为了吸引冒险者，让更多人想去，过程必须有趣、激动人心，飞船不能太狭窄，不能太乏味。因此，我们设立了工作人员区间和居住区间，你可以做一些零重力游戏，你可以四处飘浮。上面可以看电影、有大讲堂、有餐馆。总之很有趣。你会度过一段美妙的时光。

六、推进燃料工厂

在火星上建造推进燃料工厂，获得材料是相对比较容易的，因为火星的大气主要是CO2、水冰，几乎到处都是。CO2加上H20就可以变成甲烷，CH4和氧，O2，用Sabatier反应制造。事实上，最难的部分就是找到能量源，我们可以通过大块太阳能面板获得。

（在火星生产推进燃料）

七、每一趟的成本

如果有人想去，价格是他可以承受的：这是关键。按照上述方案，假定方案随着时间前进会进一步优化，我们的目标是让每张票的价格降到20万美元以下，未来可能只要10万美元。

（前往火星的每吨成本）

就目前而言，我们估计前往火星每吨要14万美元。如果一个人加行李不到一吨，加上食品与生命补给，前往火星的最终成本可能不到10万美元。

很显然，要得到这么多的钱不是一件容易事。我们发射卫星、帮NASA为空间站提供服务、将货物运到空间站或者运回来，这样就可以获得更多的现金。

在私人领域也有一些人感兴趣，他们提供资金，帮助我们在火星建基地，政府也可能会有兴趣。最终，这是一个庞大的公共、私人合作项目。

就目前而言，我们只能利用现有资源获得尽可能大的进步，推进项目向前发展。正如我们指出的，项目是可能实现的，梦想是可以变面现实的——它不只是梦想，而是可以变成现实的梦想。随着时间的流逝，雪球会越滚越大。

我还要补充一句：我个人之所以不断积累资产，主要原因就是想为登上火星提供资金。我个人积累资产没有其它的动机，只是想帮助人类成为多行星物种。

八、时间表

2002年，SpaceX只有地毯和墨西哥街头乐队。当时想做任何事情可能都只有10%的机会成功，将火箭送入轨道是这样，更别说更大的目标了，去火星？想也不敢想。然而，我们得出一个结论：如果没有新企业进入太空领域，怀抱强烈的、意识形态上的动机，那么我们无法迈上正轨，朝着太空文明前进，闯入群星之间。

1969年，人类登上月球，航天飞机可以进入近地轨道。然后航天飞机退役了。趋势线降到了零点。许多人可能没有意识到，技术是不会自动进步的，只有许多优秀的工程人才积极解决问题它才会进步。文明达到一定的技术层级之后突然就衰落了，直到一千之后才复兴，这种事情在历史上屡见不鲜。

（SpaceX的里程碑）

我们从2002年走来，当时毫无头绪，我们制造了最小、实用的轨道火箭，我们可以将它视为猎鹰1号，它可以将半吨重量的东西送入轨道。4年之后，我们开发了第一枚火箭。我们开发了主引擎、上级引擎、机身、整流罩、发射系统，2006年首次发射火箭，但是失败了。很遗憾，只飞了60秒。

到了2006年，成立之后的第四年，我们拿到了NASA合同。对于NASA给SpaceX的支持，我表示感谢，可惜我们的火箭坠毁了。我是NASA的忠实粉丝。

最终，2008年猎鹰1号在第四次发射时成功了。我们将自己的最后一分钱投了进去。事实上，我原本以为这些钱只够发射3次的，但是前3次全失败了。我们东拼西凑，让火箭第四次升空，感谢老天，2008年第四次发射时成功了，真是感慨不已。

2008年年末时，NASA给了我们第一个大型运营合同，为国际空间站运送货物，然后将货物运回来。几年之后，我们第一次发射了猎鹰9号，第一个版本的猎鹰9号火箭，它可以将10吨货物送到轨道，负载是猎鹰1号的20倍。我们用它运送Dragon宇宙飞船。

2012年，我们将货物送到国际空间站，然后将货物运回来。2013年，我们进行垂直起飞测试和火箭返回测试，之前没有做过。2014年，我们让第一级轨道助推器成功在海洋上降落。这次是软着陆，火箭跌倒爆炸。尽管如此，当中有7秒是成功的。我们继续提高火箭的运载能力，从10吨提高到了13吨，送到轨道。2015年12月，我迎来了人生中最美妙的几个月：火箭推进器成功返回，降落在Cape Canaveral。由此证明，我们可以让轨道级推进器以很高的速度返回，一直回到发射场，安全着陆，不需要任何翻修就可以再次飞行。

2016年，我们让火箭成功在船上降落，这次成功对高速对地同步任务和猎鹰9号重复使用相当关键，因为我们约四分之一的任务是为空间站提供服务。还会完成少量的低轨道任务，但是约60%的任务会是商务GEO任务。高速任务需要让火箭降落在海洋船舶上。火箭上没有足够的推进燃料可以它返回到发射场。

九、未来

关于未来，我们故意没有标明时间。尽管如此，我们会在有限的预算范围内尽最大的努力加速前进，开发出太阳系行星运输推进器和宇宙飞船。希望我们能在4年之内将第一艘宇宙飞船开发出来，然后用它执行亚轨道飞行任务。

（研究太阳系行星运输系统的下一步计划）

它的能力很强，如果对宇宙飞船的货物进行限制，就可以飞到轨道上去。如果它以燃料添加宇宙飞船的形式飞行，肯定要飞到轨道上去。它没有办法返回，但是能抵达轨道。

在某些市场，也许需要以很快的速度在全球运送物资，我们可以降落在噪音影响不大的地区，毕竟火箭降落声音很大。我们可以将货物送到全球任何地方，时间最多只要45分钟。前往地球上大多地方只要20-25分钟。如果在纽约海滩之外建一个漂浮平台，离海岸20-30英里，那么从纽约到东京只要25分钟，穿过大西洋只要10分钟。进入飞船会花去大部分时间，真正飞行的时间很短。之后就会出现一些有趣的可能，虽然我们并没有指望这些。

还有就是推进器的开发。推进器研发任务相对比较“直白”，就是将猎鹰9号推进器扩大。不会有太多的困难。

然后要将所有东西组合起来，让它可以飞往火星。如果进展相当顺利，10年就行了，我并不想说到了那时就会飞往火星，风险很大，成本很高。我们有很大的机会成功，我们会尽力，尽可能取得更大的进步。

1、Red Dragon

在地球与火星每一次接合时，我们都会将一些东西送往火星。几年内我们准备派Dragon 2（它是一个推进着陆器）前往火星，2020年可能再让Dragon去一趟。

（Red Dragon任务目标）

我们要保持节奏的稳定，一直会有飞船前往，正如火车离开车站一样。每一次火星与地球接合时，我们至少会派一艘Dragon去火星，最终会是大的宇宙飞船。如果有人有兴趣将在Dragon上放一些东西，将它们送上火星，完全可以，至少东西重量相当于有效负载2-3吨。

我们将Dragon 2设计成推进着陆器部分是因为这个原因。因为是推进着陆器，它可以前往太阳系任何地方，可以前往月球，可以去任何地方。如果有翼，它只能在地球上降落，因为需要跑道，大多地方没有跑道。至于降落伞，如果没有密度很高的空气是无法使用的。推进器可以在任何地方使用。另外，Dragon还要在太阳系的坚硬或者液态表面上降落。

2、Raptor点火

看到Raptor引擎点火我真的很兴奋，Raptor是一台技术含量很高的引擎。比Merlin更复杂，因为它采用了全流分级燃料技术（full-flow stage combustion），压力更高。在第一次点火时居然没有爆炸，我很吃惊，幸好没有爆炸。

虽然引擎的推力比Merlin大2倍，但是它的尺寸和Merlin是一样的，因为运行压力高2倍。也就是说我们使用了许多Merlin的技术。

（Raptor引擎点火）

现在我们每年生产300台Merlin引擎。我们已经知道如何量产火箭引擎。虽然火星火箭在底座上安装了42个引擎，上级有9个，总数51个，用Merlin的生产能力完全可以应付。Raptor引擎与Merlin引擎的尺寸相似，只有膨胀比不同。我们可以大量制造这样的引擎，价格不会超过预算。

3、碳纤维燃料箱

在原始架构上，我们也想改进。正如我提到过的，用碳纤维制造组件相当困难，虽然碳纤维强重比非常出色。如果将超冷的液氧和液态甲烷装进去，尤其是液氧，燃料箱会出现裂缝，会泄露。

大规模制造也是一个挑战，因为你要将碳纤维以正确的方式放在巨大的模具内，还要在温度条件下处理。总之，制造大块的碳纤维结构件是一件很难的事。

（碳纤维燃料箱的内部和外部图）

正因如此，有一个组件是我们关注的重点：为火星宇宙飞船开发第一个燃料箱。这是宇宙飞船中最难制造的组件。其它组件有很好的处理办法，但这个最难，我们想首先解决。

这是一个巨大的成就，应该归功于开发团队。我们制造第一个燃料箱，对冷却推进燃料进行测试，结果很好。没有出现任何的泄露，也没有什么重大问题。

这张图片告诉我们燃料箱的内部是怎样的。你可以感知到它有多大。燃料箱的内部是完全平滑的，因为采用了特别的碳纤维技术、有反光，看起来燃料箱有很多层。

十、比火星还远的地方

（飞越木星）

能不能去比火星还远的地方？我们会想到它是一个系统，之所以叫它系统，因为就一般意义而言，所有东西都是“系统”，一条狗就是一个系统。它不只是一枚火箭那么简单，有火箭推进器、有宇宙飞船、有燃料添加机、有推进燃料制造厂、在原地生产推进燃料。

（土卫二燃料存储点）

将所有这些组合在一起，就可以将行星或者月球作为支点，前往太阳系的任何地方。我们可以在小行星带上建立推进燃料存储点，或者在木星的卫星上建造，这样就可以从火星飞往木星。事实上，即使火星上没有推进燃料存储点，你也可以飞越木星。

如果能在土卫二或者木卫二上建存储点，然后在土卫六上再建一个，然后可以更远的地方建设，比如冥王星或者太阳系的任何地方，在这个系统的支持下，你可以去大太阳系的任何地方。

你可以前往Kuiper Belt（凯伯带），去奥尔特云。我不建议用这样的系统进行星际旅行，但是有了这样的基本系统，就可以进入整个大太阳系。