【太平洋汽車網(wǎng) 特別策劃】2018年2月6日美國東部時區(qū)下午3點45分，北京時間為2月7日凌晨4點45分，汽車工業(yè)史、乃至全人類宇宙探索史都將記下這一時刻——伊隆·馬斯克的愛車特斯拉Roadster跑車在SpaceX重型獵鷹（Falcon Heavy）火箭的助推下，成為了人類史上首臺進入外層宇宙空間、突破第一宇宙速度、并進入了地球至火星日心轉移軌道（Mars Transfer Heliocentric Orbit）、向地球以外的另一個行星奔去的民用汽車。

　　此外，這也標志在半個多世紀后，人類重新?lián)碛辛顺匦瓦\載火箭SHLLV。只有擁有足夠強大的火箭，人類離開地球踏上遙遠星球，征服星辰大海的目標才有可能實現(xiàn)。而上述這一切，竟然是由一家私人航天企業(yè)——SpaceX來完成的！

　　我不知道有沒有人對馬斯克說過：“你的特斯拉這么diao，那咋不上天呢？”

　　如果有，馬斯克此時可以理直氣壯地說：“沒錯，我的特斯拉就是能上天。”

　　而且，這個“天”還是狹義上的：特指航天事業(yè)中的大氣層外層空間。

 重型獵鷹火箭成功發(fā)射視頻回顧，同時用現(xiàn)場錄像和CG動畫直觀展示，可見這次不單達到了馬斯克最低的成功要求“不爆炸”，而且還成功回收兩枚1級助推火箭，基本完美達成目標。

　　如果你是資深薩博車迷，你一定記得當年薩博的電視廣告總會有薩博航空集團的JAS-39“鷹獅”戰(zhàn)機。雖說實際開起來和生產(chǎn)過程中的薩博汽車和JAS-39鷹獅戰(zhàn)機大概沒多少關系，但是那種“戰(zhàn)斗機氣息”給車主打的精神雞血才是至關重要的。盡管如今鷹獅還在翱翔、甚至能與殲11A過招，薩博汽車卻已仙逝。

　　不過這種精神雞血還在延續(xù)，寶馬車迷會告訴你BMW造過飛機發(fā)動機的、保時捷車迷會告訴你Porsche造過坦克、“本田大法”還造出了商用噴氣飛機Honda Jet，至于通用——那就更厲害了，當年阿波羅登月計劃搭載的月球車就出自通用之手，那大概才是離地球最遠的載人車輛——當然，這不是量產(chǎn)民用車，而且只有數(shù)百公里的一次性續(xù)航里程。

 薩博集團能造戰(zhàn)斗機（左上）；本田有“洪大姐（Honda Jet，右上）”；保時捷車迷都知道創(chuàng)始人是搞坦克出生的（虎式坦克，右下）；通用汽車甚至造過月球車（左下）。雖然很少人能說得出廠商如此“不務正業(yè)”對造車有啥幫助，但這精神雞血是每一位品牌車迷都愿意津津樂道的。

　　如今，馬斯克用自家的火箭，把自己名下的一臺紅色特斯拉Roadster跑車打進了MTO火星轉移軌道（Mars Transfer Orbit）。馬斯克覺得這臺紅色的跑車和紅色的火星非常般配，所以成為了重型獵鷹火箭的第一個載重物。也許你會認為這是毫無意義浪費資源的作秀行為，但不得不承認這逼裝得實在突破天際，讓馬斯克裝上二十年也無壓力。

　　能把汽車和太空事業(yè)如此緊密聯(lián)系在一起的，地球上大概只有馬斯克做到了。一頭運營著特斯拉公司玩新能源車、一頭運營著SpaceX玩宇航運載火箭，這兩個看似沒什么關聯(lián)的行業(yè)馬斯克卻一起做得風生水起。也得已讓本文作者我這個宇宙學愛好者終于有機會可以名正言順地在汽車網(wǎng)網(wǎng)站發(fā)宇航火箭的文章而不會被冠以不務正業(yè)之名。也正是因為馬斯克，許多車迷也開始或多或少聽說過馬斯克的SpaceX和他的獵鷹火箭。那么這次的重型獵鷹火箭究竟有多厲害，讓我為各位慢慢道來。

　　時間回溯至1969年，此時正值美蘇爭霸巔峰時期，而兩超級大國的一大競爭方式就是太空競賽。蘇維埃社會主義聯(lián)盟共和國，簡稱蘇聯(lián)或USSR，先后將人類首個衛(wèi)星和太空人送上了宇宙，把自認為是人類的希望和救星的美帝打臉打得啪啪響。咽不下這口氣的美國，發(fā)起了至今都讓人覺得無比瘋狂的計劃——阿波羅載人登月計劃！而就在當年，美國太空總署NASA用人類至今歷史上最為巨大的火箭土星5號（Saturn V），將載人登月艙打上了LTO（Lunar Transfer Orbit），即月球轉移軌道，完成了人類首次登上另一個星球的壯舉。

 1969年阿波羅登月計劃的土星5號是人類歷史上最強的火箭，LEO運載力達到135噸，相比之下如今的重型獵鷹也不過60多噸。但土星5號以今天貨幣價值計算單次發(fā)射成本超過10億美元，相比之下重型獵鷹的單發(fā)成本不過9000萬美元。

　　土星5號的運載力即使在近60年后的今天看來也強大得匪夷所思。其LEO（Low Earth Orbit，即近地球軌道）運載力達到了恐怖地135噸，LTO運載力達48.6噸！沒什么概念？那就對比一下近60年后的當今NASA最強火箭德爾塔4號（Delta IV）區(qū)區(qū)不到29噸的LEO運載力，不及土星5號四分之一，你就能明白近60年前的技術制造出土星5號是一件如同開掛的事情。難怪許多人至今還認為阿波羅計劃是場騙局（當然這是無稽之談了，阿波羅計劃砸的錢也不是現(xiàn)在顯得窮酸的NASA可以想象的）。

　　LEO運載力超過50噸的火箭，稱之為Super Heavy-lift Launch Vehicle，即超重型運載火箭，簡稱SHLLV。在重型獵鷹之前，人類歷史上只有兩種火箭可以稱之為SHLLV，一種就是土星5號，一種是1980年代蘇聯(lián)制造的LEO運載力100噸的能源號火箭，兩種火箭都已退出歷史舞臺。可以說，人類已經(jīng)很長時間沒有SHLLV，僅憑現(xiàn)有火箭不到10噸的MTO火星軌道運載力是無法實現(xiàn)進一步宇宙探索的雄心壯志。直到如今SpaceX的重型獵鷹問世，奔向火星的可能性再次出現(xiàn)。

 雖然“僅僅只有”土星5號一半的運載力，重型獵鷹仍然是目前地表最強運載火箭，也是目前唯一的SHLLV超重型運載火箭。而且它的單次發(fā)射成本甚至比LEO運載力只有29噸的美國NASA德爾塔4號火箭更低。

　　重型獵鷹的LEO運載力達到63.8噸，雖然比之土星五號這樣變態(tài)的存在還是弱一些，但已經(jīng)達到了SHLLV的標準。也是目前全人類唯一一種可運行SHLLV。重型獵鷹的MTO火星轉移軌道運載力為16.8噸，已經(jīng)在理論上具備把載人太空船送往火星軌道的能力。一家私人公司能造出如此強大的火箭也絕對是一件壯舉了。那么多國家舉國之力都弄不出的SHLLV，重型獵鷹是如何做到的？

　　首先真是要感謝汽車工業(yè)很常見的模塊化概念。重型獵鷹就是模塊化火箭。它并不是一種全新的火箭，而是利用SpaceX已經(jīng)研制成功并進行過多次成功發(fā)射的獵鷹9系列火箭發(fā)展而來。它的外形和獵鷹9區(qū)別不大，箭身長度甚至一樣都是70米。眼尖的甚至一眼能看出，重型獵鷹就是用了3截1級火箭的獵鷹9號火箭。

 僅憑外觀就可以看出，重型獵鷹火箭實則就是增加兩個獵鷹9號1級火箭的模塊化產(chǎn)物。各方面參數(shù)都都正好是獵鷹9號的三倍。不過圖中數(shù)據(jù)是SpaceX在2016年給出的，一路延期到現(xiàn)在成本已經(jīng)是當初的8500萬到9000萬美元，但運載力也相應提升，LEO運載力由53噸提升到63.8噸。

　　所以，從數(shù)字上我們也毫不意外地看到：重型獵鷹有3個1級火箭單元，正好是獵鷹9號的3倍；重型獵鷹有27個隼式（Merlin）1D發(fā)動機，正好是獵鷹9號的3倍；重型獵鷹的地表推力為22819kN、真空推力為24681kN，都正好是獵鷹9號的3倍；重型獵鷹的LEO運載力是63.8噸，正好……哦不，略低于獵鷹9號22.8噸LEO運載力的3倍。這是因為火箭重量的上升，使得推力和載重力無法成正比提升，這也是化學火箭的極限所在。

　　靠這種看似簡單粗暴實則還是頗考驗模塊化技術含量的方法，獵鷹系列火箭成功晉級超重型火箭SHLLV行列。

世界主要運載火箭一覽
國家/機構	火箭名稱	最大LEO運載力	當前狀態(tài)
美國/SpaceX	重型獵鷹/Falcon Heavy	63.8噸	在役
美國/SpaceX	獵鷹9號/Falcon 9	22.8噸	在役
美國/NASA	德爾塔4號/Delta IV	28.8噸	在役
中國/國家航天局	長征3號乙	13噸	在役
中國/國家航天局	長征5號	25噸	在役
歐洲/歐洲宇航局ESA	阿麗亞娜5號/Ariane 5	20噸	在役
俄羅斯/俄羅斯航天局RKA	質子號/Proton	22.8噸	在役
日本/JAXA	H-IIA	15噸	在役
印度/ISRO	PSLV	3.8噸	在役
美國/NASA	土星5號	135噸	退役

　　說實話看到這次被馬斯克丟進太空的特斯拉跑車是讓我有點失望的。我還以為馬斯克真拿出了最新的號稱輪上扭矩1萬N·m、2秒內破百、2020年才能交貨如今已經(jīng)當期貨開賣的全新Roadster電動超跑。實際上市2008年發(fā)布的上一代Roadster?？磥眈R斯克考慮到“炸箭”的可能，還是舍不得用最新的產(chǎn)品。關于這款老車，我們已經(jīng)有過詳細介紹，這里不再重新闡述。

 送上火星轉移軌道的特斯拉是一臺老款Roadster，早在2008年推出。不是此前猜測的最新一代Roadster。123

 這才是最近推出的那臺0-96km/h只需1.9秒的全新特斯拉Roadster。雖然已經(jīng)開賣，但實際是2020年才能交付的期貨。

　　SpaceX聲稱這次用于給首枚重型獵鷹試驗火箭作為試驗運載物的Roadster確實是送進了MTO（即火星轉移軌道）或TMI（Transfer-Mars Injection，即轉移火星推進）。也就是說這臺Roadster已經(jīng)突破第二宇宙速度、脫離地球引力，將在茫茫宇宙中朝著火星的方向飛去。但實際上，它永遠也無法到達火星，而只是一個日心軌道（Heliocentric Orbit）運作的太空垃圾。沒錯，一臺汽車在太空里什么都做不了，無法進行科研探測，跟一塊廢鐵其實差別不大。

 與特斯拉一起被送上太空的還有車上這位“Starman”，它將“駕駛著”這臺跑車奔向火星。當然了這只是個假人，動物保護協(xié)會莫驚慌，重型獵鷹發(fā)射過程中沒有人類和動物遭到傷害（：

　　實際上，要從地球發(fā)射航天器進入火星軌道，光光只是進入MTO是沒用的。進入MTO的航天器可以使用兩種轉移軌道：一種稱之為霍曼轉移軌道（Hohmann Transfer Orbit），是目前主流的火星探測器使用的軌道；另一種稱之為雙橢圓轉移軌道（Bi-Elliptic Orbit）。無論用那種轉移軌道，都需要航天器進行變軌機動才能成功進入火星軌道。一臺在太空中漂浮的特斯拉Roadster當然是動彈不得的，更別談變軌了。

 此為火星轉移軌道示意圖。馬斯克的Roadster就是送上了圖中虛線的霍曼轉移軌道。簡單來說就是一條與地球和火星公轉軌道重合的日心橢圓軌道。但要進入火星軌道或登陸火星，航天器除了進入MTO還需要有變軌能力，這是一臺特斯拉根本做不到的。所以這臺特斯拉其實只是成為了MTO軌道上的一個太空垃圾。

　　所以，也正如馬斯克所說，他這臺心愛（還是狠心拋棄？）的Roadster將在宇宙中漫無目的漂泊上十億年。有人質疑馬斯克為何不發(fā)送點有用的科學器材造福人類而是干這么無聊的事情。比如說中國航天局的重型火箭長征5號首次試射就搭載了霍爾推力器，也就是傳說的“電推”?？梢娭袊教炀值哪繕耸歉哂赟paceX的。

 嚴格來說，特斯拉跑車最后沒有成功變軌進入MTO軌道，而是差不多跑到小行星帶去了。這樣的軌道能飛掠火星也得等幾億年吧。因此嚴格意義來說此次試射還沒有100%成功。

　　不過考慮到馬斯克是名商人，他的一堆夢想沒有錢是實現(xiàn)不了的。重型獵鷹首次試射的錢都是SpaceX自己掏的，因此不會再冒更多風險搭載一些昂貴的科學載重設施。把一臺老舊的特斯拉打上天也不失為一個相對低成本的試驗載重物，而且也給急需現(xiàn)金流的特斯拉公司打了一個宇宙級的超級廣告，這一點來說，無疑體現(xiàn)了馬斯克作為成功商人的精明頭腦。

 這臺紅色特斯拉Roadster最多飛掠火星，卻永遠無法進入火星軌道，只能成為一個漂浮上十億年的太空垃圾。然而此舉為特斯拉帶來的宣傳效益是無法估量的。

　　到此，我想你們的興趣應該早不在特斯拉上，而是想知道馬斯克這個狂人究竟是憑借過人的能力去打造出SpaceX這樣的地表最強私人太空公司、并讓SpaceX打造出連把人類送上月球的NASA如今都造不出來的地表最強運載火箭。我們接著把馬斯克和SpaceX的故事繼續(xù)說下去。