身在加州霍桑總部的SpaceX總裁肖特維爾，身后是回收的貨運龍飛船，該飛船也是目前全世界唯一具備貨物下行能力的飛船。

在本周二美國猶他州州立大學(xué)舉辦的第30屆小衛(wèi)星大會上，美國太空探索公司(SpaceX)總裁兼首席運營官格溫·肖特維爾(Gwynne Shotwell)表示：該公司將在下次發(fā)射任務(wù)中搭載數(shù)顆立方星與其他小型航天器作為次要載荷進入太空，同時她也透露了重型獵鷹火箭與紅龍飛船的重要消息。格溫稱該公司首個“猛禽”發(fā)動機已由船送抵德克薩斯州麥格雷戈的火箭研發(fā)中心進行測試，該發(fā)動機將裝備在未來SpaceX載人登陸火星的火箭上。

格溫·肖特維爾表示SpaceX公司8年前研發(fā)成功的小型火箭--獵鷹1號因無法轉(zhuǎn)入商業(yè)運營而退役，但近年來全球小衛(wèi)星市場發(fā)展迅速。目前SpaceX已與其他公司展開合作，將立方星等小型航天器作為次要載荷打包發(fā)射，而發(fā)射使用的火箭是更大型的獵鷹9號與重型獵鷹火箭。

此外根據(jù)美國太空新聞網(wǎng)(Space News)的消息，會議的與會者對SpaceX的火星計劃極其感興趣。肖特維爾表示SpaceX將使紅龍飛船不加壓的貨艙與加壓艙內(nèi)部都具備攜帶與釋放微小衛(wèi)星的能力，該飛船將作為SpaceX宏大火星計劃的先導(dǎo)在2018年率先登陸紅色星球。

這是2010年SpaceX展示的土星五號與該公司獵鷹系列火箭的對比圖，包括已服役和未來即將登場的火箭。雖然已經(jīng)過去6年，一些計劃已經(jīng)發(fā)生了改變，但這已是該公司發(fā)布的用于登陸火星的巨型火箭最新概念圖。

運力超過土星五號的巨型火箭MCT

紅龍飛船是SpaceX公司在火星上建立定居點計劃的重要組成部分，該飛船將具備把貨物與乘客送往火星的能力。今年9月底將在墨西哥城舉辦的國際宇航大會(IAC)上，SpaceX創(chuàng)始人兼CEO埃隆·馬斯克(Elon Musk)將公開該公司的火星移民計劃。

預(yù)計馬斯克將在下月的大會上披露目前依舊神秘的火星殖民運輸器(MCT)，MCT將是人類有史以來建造過的最大火箭，超過阿波羅登月使用的土星五號。雖然目前網(wǎng)絡(luò)上有不少MCT的概念圖，但MCT究竟什么模樣SpaceX一直沒有公布。

2015年在美國宇航局斯坦尼斯航天中心進行的猛禽發(fā)動機部分設(shè)備測試。

“猛禽”出征 誰與爭鋒

但MCT有一樣?xùn)|西目前是確定的，它需要一款新的強大的火箭發(fā)動機，這也是SpaceX研制“猛禽”發(fā)動機的原因，該發(fā)動機將使用甲烷與液氧作為推進劑。根據(jù)太空新聞網(wǎng)的報道，SpaceX已在周一晚間將首枚猛禽發(fā)動機用船運抵德克薩斯州，它的點火測試將很快進行。

這也是該發(fā)動機首次進行全面測試，此前SpaceX已對其分系統(tǒng)進行了部分測試，在2014年該公司開始研制并測試了猛禽發(fā)動機的噴射器，隨后又在2015年對猛禽發(fā)動機全尺寸的富氧預(yù)燃室進行了一次全功率的測試。部分熱點火測試是在美國宇航局斯坦尼斯航天中心進行的，時間是2015年4月至8月，總測試時間約400秒。

隨后在今年1月，美國空軍授予了SpaceX一項3360萬美元的合同，用于研發(fā)基于猛禽發(fā)動機的火箭上面級原型，它將應(yīng)用在未來的獵鷹9號或重型獵鷹火箭上，該上面級被要求在2018年前完成所有測試。

有關(guān)猛禽發(fā)動機的規(guī)格參數(shù)目前仍不清楚，但根據(jù) Wait But Why 網(wǎng)站2015年的消息，馬斯克曾表示工程師正努力讓該發(fā)動機的推力達到2300千牛，而燃料比為3.8比1。這個推力是目前獵鷹9號使用的梅林1D發(fā)動機的三倍，也將達到土星五號F1發(fā)動機推力的三分之一。根據(jù)美國知名科技博客媒體 Ars Technica 的消息，MCT一級很可能使用9個這樣的發(fā)動機作為動力。

此外，與梅林1D發(fā)動機使用的開式循環(huán)不同，猛禽使用較為先進的分級燃燒循環(huán)方式。分級燃燒循環(huán)主要優(yōu)勢是所有燃氣和熱量都通過燃燒室排出，基本沒有損失。因此這種循環(huán)也常稱為“閉式循環(huán)”。而開式循環(huán)產(chǎn)生的廢氣直接排放，因而效率有所損失。分級燃燒循環(huán)帶來的另一個重要優(yōu)點就是能承受非常高的燃燒室壓力，這使更大膨脹比的噴嘴可以用在發(fā)動機上。而主要缺點就是渦輪機的工作環(huán)境苛刻，需要添加許多額外的導(dǎo)管來輸送高溫燃氣，還必須設(shè)計很復(fù)雜的反饋控制系統(tǒng)。

猛禽發(fā)動機也將是首款使用液氧甲烷的“全流分級燃燒循環(huán)”發(fā)動機，這使得它非常獨特。在這種設(shè)計下，渦輪機的工作溫度更低，因而發(fā)動機的壽命得到延長，效率也更高。而且燃燒室的壓力可以更大，支持更大的比沖。在這之前，只有兩款全流分級燃燒循環(huán)發(fā)動機進行過測試，一個是前蘇聯(lián)1960年代完成的RD-270，另一個是美國空軍2000年代中期完成實驗的集成動力驗證器，后者由美國政府資助洛克達因公司完成實驗，不過這兩款發(fā)動機都未有投入實際的火箭飛行中。

猛禽發(fā)動機與MCT的研發(fā)工作仍在SpaceX工程師的創(chuàng)新中繼續(xù)，他們使用3D打印技術(shù)完成了該發(fā)動機眾多關(guān)鍵部件的研制，而目前僅SpaceX掌握的超音速降落技術(shù)將使該公司火箭具備在地球與火星著陸的能力。從2012年開始，SpaceX一直致力于火箭快速復(fù)用技術(shù)，并成功在2015年底和2016年4月完成一級火箭的陸上與海上回收，該技術(shù)有望大幅降低人類進入太空的費用。根據(jù)太空新聞網(wǎng)的消息，在今年年底前，SpaceX會將一枚甚至兩枚已回收的火箭重新發(fā)射進入太空，掌握火箭復(fù)用的所有技術(shù)。

而原定今年年底前首飛的重型獵鷹火箭可能被推遲到明年，原因是研發(fā)遇到不少困難，重型獵鷹也是冷戰(zhàn)后所有在役和即將投入使用火箭中運載能力最大的。

“雞蛋不能都放在一個籃子里”，馬斯克認為要避免重復(fù)恐龍滅絕的命運，必須將人類從單一星球(地球)變成多星球物種。

馬斯克下月末披露火星移民路線圖

在今年6月舉辦的“代碼大會”(Code Conference)上，馬斯克表示如果一切按計劃順利進行，SpaceX最早能夠在2024年將人類送往火星，并在2025年抵達。而從2018年開始，SpaceX將在每隔26個月的窗口期，發(fā)射至少一艘紅龍飛船前往火星進行前期技術(shù)驗證。

“我們正在建立飛往火星的定期貨運航班，而這些正是人類未來在火星上所需要的。”馬斯克在6月的大會上介紹說。

在正式復(fù)飛火箭前，SpaceX會對JCSAT-14任務(wù)的回收火箭進行數(shù)次測試。

年底前或復(fù)飛兩枚回收火箭

SpaceX希望在6年后，也就是2022年進行MCT的首次無人深空飛行測試。同時，該公司將繼續(xù)完善獵鷹9號火箭的復(fù)用技術(shù)。在上月，SpaceX在兩天內(nèi)對一枚回收火箭進行了兩次全時長的點火測試，該火箭來自今年5月“JCSAT-14”發(fā)射任務(wù)，這兩次測試成功加快了SpaceX的火箭復(fù)用進度。

今年秋季，來自今年4月CRS-8發(fā)射任務(wù)的“二手火箭”將再次進入太空，它也是全世界首枚成功在海上軟著陸的火箭。“在正式復(fù)飛舊火箭之前，我們將對JCSAT-14任務(wù)的回收火箭進行多次測試，我們希望進行超過四次的測試，甚至可能達到8至10次。”肖特維爾介紹到。