北京時(shí)間 3 月 4 日，SpaceX 重型運載火箭星際飛船的原型機 SN10 進(jìn)行了首次高空試飛后，起飛 4 分鐘后就達到了約 9.6 千米的高度，整個(gè)試飛過(guò)程持續了約 6 分 30 秒，美中不足的是成功著(zhù)陸約 10 分鐘后，飛船發(fā)生爆炸。盡管此次測試并不完美，但 SN10 原型機在此次試飛過(guò)程中成功執行了飛行中的各種操作，并且設法完成了合理的軟著(zhù)陸，在人類(lèi)火箭回收和登火計劃中都起到了不小的借鑒意義。

　　除了 SN10 的試飛以外，SpaceX 分別于 2020 年 12 月和不久前的 2 月進(jìn)行了 SN8 和 SN9 的原型機試飛。之前的兩枚火箭完成了自身的開(kāi)發(fā)目標，包括測試空氣動(dòng)力學(xué)、轉向定向著(zhù)陸等等，不過(guò)這兩枚原型機均因試圖著(zhù)陸時(shí)減速不夠，導致撞擊發(fā)生了爆炸。SpaceX2 月 19 日宣布，將在今年年底完成人類(lèi)首次商業(yè)太空旅行，成本逾 1 億美元，2026 年實(shí)現人類(lèi)登陸火星的計劃，但從如今的情景來(lái)看，留給 SpaceX 的時(shí)間并不多，開(kāi)辟新的星球仍然是人類(lèi)科技的一大難題。

　　3 月 4 日晚，騰訊新聞「空天計劃」推出的《星空對話(huà)》第七期，邀請到了騰訊新聞知識官、中國航天文創(chuàng )首席顧問(wèn)、艾瑞咨詢(xún)首席分析師李超對話(huà)星河動(dòng)力航天制導控制副總師卓佳以及科普作家、科學(xué)史博士趙洋，為大家科普和暢談 SpaceX 此行背后的黑科技，以及 SN10 發(fā)射的意義。

　　卓佳表示，SN10 號原型機的成功與否主要取決于其發(fā)射目的，比如是否在驗證一些技術(shù)或者是其他方面的因素。卓佳說(shuō)：“從 SN8 到 SN9、SN10，大部分的技術(shù)都得以驗證了，大部分狀態(tài)算是成功的。雖然每次軟著(zhù)陸都會(huì )出現一點(diǎn)小問(wèn)題，包括 SN10 著(zhù)陸以后發(fā)生爆炸。從這方面講，它的技術(shù)狀態(tài)還不是完全可靠的，有不少問(wèn)題仍待解決?？傊?，從軟著(zhù)陸本身來(lái)說(shuō)它是成功的。”趙洋博士表示，SN10 所蘊含的試錯、容錯精神和豐富的想象力，也值得我們借鑒。

　　以下為嘉賓對話(huà)實(shí)錄：

　　李超(主持人)：大家好，歡迎進(jìn)入騰訊新聞空天計劃推出的星空對話(huà)欄目直播間。我是本期欄目對話(huà)主持人李超，感謝大家準時(shí)收看我們的節目。

　　今天我們在節目中和大家一起聊聊有關(guān) SpaceX 發(fā)射的星際飛船 SN10 的相關(guān)話(huà)題。據報道，北京時(shí)間 3 月 3 日 Space X 原型機 SN10 在得克薩斯州的博卡奇卡成功進(jìn)行了高空飛行測試，這是 Space X 原型機第三次挑戰 10 公里級的高度，最后也首次成功實(shí)現了軟著(zhù)陸，可惜的是著(zhù)陸幾分鐘之后發(fā)生了爆炸。但是它既然能夠成功落下來(lái)，就說(shuō)明這件事情已經(jīng)摸索的差不多了，在探索太空上具有一定的里程碑意義。

　　此次 SN10 有哪些突破、哪些升級?人類(lèi)距離成功登陸火星還有多遠?我們今天請到了兩位嘉賓和我們共同探討。今天的兩位嘉賓分別是科普作家、科學(xué)史博士趙洋博士，以及星河動(dòng)力航天制導控制副總師卓佳?？茖W(xué)和工程相互結合，相互促進(jìn)，他們二者的組合是互相促進(jìn)的組合，我們想請二位跟觀(guān)眾具體聊一聊 SN10。

　　卓佳(對話(huà)嘉賓)：大家好，我是銀河動(dòng)力航天的卓佳。

　　趙洋(對話(huà)嘉賓)：騰訊的各位網(wǎng)友好，我是趙洋。

　　李超：我們進(jìn)入今天的主要話(huà)題，首先第一個(gè)問(wèn)題我想請問(wèn)一下卓老師，這次的星艦原型機降落幾分鐘之后才發(fā)生爆炸，在外行看來(lái)也是一件很奇怪的事情。為什么會(huì )有屢次發(fā)射失敗的問(wèn)題出現?它是一次成功的試射還是失敗的試射?

　　卓佳：成功還是失敗要考慮發(fā)射的目的，看他想要驗證的究竟是技術(shù)還是其他的方面。從我的角度來(lái)看，從 SN8 到 SN9、SN10，大部分的技術(shù)都已經(jīng)驗證到了，其實(shí)大部分狀態(tài)算是成功的。雖然每次軟著(zhù)陸時(shí)都出現了一點(diǎn)小問(wèn)題，包括 SN10 著(zhù)陸以后發(fā)生爆炸，依舊是一個(gè)問(wèn)題，從這方面講，它的技術(shù)狀態(tài)并非完全可靠，還有不少的問(wèn)題亟待解決?？偟膩?lái)看，其實(shí)從軟著(zhù)陸本身來(lái)看它是成功的，但從驗證飛行器的成熟度或者驗證它的完整性來(lái)講，可能還是需要做更多的工作。

　　李超：也就是說(shuō)這是一種“半成功”的狀態(tài)?

　　卓佳：對，其實(shí)主要看試飛想要驗證的目標，如果是想驗證這個(gè)飛行器的成熟度是否達到要求，以便后期可以開(kāi)展其他的測試，可能還是有點(diǎn)欠缺，在發(fā)動(dòng)機和增壓系統方面還需要做一些改進(jìn)。

　　李超：二位老師有沒(méi)有看最近幾次星艦發(fā)射的直播，和 SN8、SN9 對比，它的失敗有什么問(wèn)題嗎?

　　趙洋：我沒(méi)有看直播，后來(lái)有看視頻回放，原型機已經(jīng)落下來(lái)了，大家都長(cháng)舒了一口氣，甚至都在祝賀了，結果又發(fā)生了爆炸。有的網(wǎng)友也注意到，專(zhuān)家分析有可能是燃料泄露，這可能是比較常見(jiàn)的情況。

　　1986 年挑戰者號航天飛機失事，就是因為移動(dòng)密封圈失效，溫度過(guò)低使燃料泄露引燃，導致航天飛機爆炸，這種事情在航天工程上也不是新鮮事。我也同意卓佳老師的觀(guān)點(diǎn)，雖敗尤榮，它還是一個(gè)成功的試驗，拿到了必要的數據，確實(shí)比前兩次發(fā)射試驗相比有了一個(gè)很大的進(jìn)步。

　　卓佳：今天早上我看了直播的錄像，在回收過(guò)程中三個(gè)發(fā)動(dòng)機都正常點(diǎn)燃，后面陸續關(guān)了兩臺，再往后看到發(fā)動(dòng)機邊上竄著(zhù)火苗，所以飛行的過(guò)程中應該是有燃料泄露的情況。從這方面來(lái)看，它的整套系統仍然存在問(wèn)題，就像一個(gè)體操運動(dòng)員，雖然完成了所有動(dòng)作，但是中間存在一些瑕疵。這個(gè)問(wèn)題在前期 SN5，一直到 SN9 的時(shí)候，航空愛(ài)好者通過(guò)視頻記錄也發(fā)現發(fā)動(dòng)機一直都有一些小問(wèn)題，例如冒出火星或是零件掉落等等，這個(gè)問(wèn)題好像一直都是存在的，這也是我剛才說(shuō)要在硬件上做繼續改進(jìn)的地方。

　　李超：從 SN8 到 SN10，這一系列的技術(shù)迭代和技術(shù)精進(jìn)對我們國家有什么幫助和借鑒意義嗎?

　　卓佳：Space X 這種工作模式對我們的震撼是挺大的，這個(gè)試驗基本是不計成本、快速迭代的，我們只能盡量地借鑒一些相關(guān)的思路，但是要達到他這種迭代的速度可能還需要很長(cháng)的一段時(shí)間。這里主要有兩個(gè)原因，一個(gè)是資源有限，二是可能?chē)鴥日w環(huán)境對發(fā)射失敗的容忍度沒(méi)有那么高。

　　李超：之前網(wǎng)上報道說(shuō)有一個(gè)小的細節，SN10 試飛之前很快速地替換了一臺猛禽發(fā)動(dòng)機，這個(gè)機器有什么樣的意圖呢?國內外進(jìn)行火箭發(fā)射的時(shí)候，需要具備什么樣的條件?

　　卓佳：替換發(fā)動(dòng)機可能是由于在地面測試的過(guò)程中發(fā)現了一些異常，如果發(fā)生異常的話(huà)，替換是很正常的事情，跟飛行試驗的其他目的沒(méi)有太大的關(guān)系。

　　說(shuō)到飛行前的準備工作，Space X 比較特別的一點(diǎn)是整機裝配好了，測試完了以后還會(huì )做地面的靜態(tài)點(diǎn)火實(shí)驗，將整個(gè)火箭固定在發(fā)射上做一級發(fā)動(dòng)機的點(diǎn)火，這個(gè)過(guò)程在其他公司或者其他國家的火箭里面并不是特別常見(jiàn)，包括美國自己也不是經(jīng)常做這個(gè)事情，這是跟其他火箭在發(fā)射準備上相比一個(gè)比較不一樣的地方。其他方面比較常規的就是做各類(lèi)測試，包括單機測試、分系統測試、全箭的總檢查，這是屬于火箭檢測方面的問(wèn)題。

　　另一方面是氣象預報，這是肯定要做的，要看氣象條件能不能滿(mǎn)足。之前咱們聊天的時(shí)候趙老師說(shuō)到，航區落區的申請，更廣泛一點(diǎn)地說(shuō)，就是必須要跟管理部門(mén)完成一個(gè)審批過(guò)程，國內是跟軍方要有一個(gè)審批過(guò)程。美國方面在 SN9 之前，FAA 要對它進(jìn)行一個(gè)審核。

　　李超：有 Space X 粉絲透露，SN10 已經(jīng)安裝了一個(gè)新的“后襟翼”，據推測這個(gè)航天器身上的新部件將幫助其在操作、飛行和著(zhù)陸過(guò)程中避免故障或者損壞，那么這個(gè)新技術(shù)能否加大回收的能力，火箭的核心技術(shù)是什么?我們知道可回收技術(shù)現在在全世界相當大熱，而且自打 Space X 成功把 009 號回收以來(lái)，全球商業(yè)航天公司甚至國家隊航天都想去實(shí)踐可回收技術(shù)。關(guān)于這一點(diǎn)二位有什么樣的觀(guān)點(diǎn)可以和我們聊聊，大概什么情況下我們國家可回收技術(shù)能夠做的很好?要實(shí)現可回收技術(shù)大概有幾種方法，他們的困難點(diǎn)是什么?

　　趙洋：我的專(zhuān)業(yè)背景學(xué)的是航天史，看過(guò)一些歷史方面的文獻。我們還是要把 SN 系列的火箭放在整個(gè)火箭史中，特別是可回收火箭技術(shù)的歷史譜系中去看。大概有五種技術(shù)路徑，我給大家介紹一下：

　　第一是傘降，用降落傘把這個(gè)火箭降下來(lái)，這也是最粗糙、最不保險的方式，傘降下來(lái)每秒鐘的速度在 10 米左右，這個(gè)速度相當快，很容易把火箭砸壞;

　　第二，傘降加氣囊，緩沖氣囊在著(zhù)陸前的瞬間膨脹出來(lái)抵消大的沖量;

　　第三，有翼水平回收，說(shuō)起來(lái)好像很復雜，又有機翼，又要水平回收，但我給大家舉個(gè)例子，美國航天飛機它其實(shí)也是一種火箭，只不過(guò)返回的時(shí)候不帶燃料助箱，大的液體發(fā)動(dòng)機還在，美國、蘇聯(lián)冷戰時(shí)期都在做，包括蘇聯(lián)的能源火箭也在嘗試做，但是沒(méi)做成而已。SN 系列目前它是有翼，但不是水平回收，是垂直回收。它的中間是運用氣動(dòng)操作面來(lái)操作，可以說(shuō)是一個(gè)結合。

　　第四，著(zhù)陸緩沖機構，就是指安裝的著(zhù)陸架，這其實(shí)也不是 Space X 的發(fā)明，大家也知道美國在冷戰期間三角快帆單級入軌，不是像切爾科夫斯基說(shuō)的一定要多級入軌，它就是用好幾個(gè)支架來(lái)減少緩沖。但是它的弱點(diǎn)在于沒(méi)有氣動(dòng)控制，會(huì )消耗很多的火箭燃料，對于衛星的載荷是有損失的。

　　最后一個(gè)比較罕見(jiàn)，類(lèi)似于直升機旋翼，火箭頭部安裝一個(gè)竹蜻蜓，下來(lái)的時(shí)候反向旋轉，速度下降?？上攵@個(gè)技術(shù)難度非常大，可靠性不高，因此現在主要就是有翼水平回收和著(zhù)陸緩沖機構，SN 系列火箭就是這兩種方式的合體。

　　我也查了一下，咱們國家航天一院火箭技術(shù)研究院在 2015 年做過(guò)一次火箭子集傘獎空投實(shí)驗，也相當于有降落傘的，帶緩沖機構的回收實(shí)驗，這是咱們國家能查到的國營(yíng)航天機構做的最早的一次可回收火箭的公開(kāi)報道。

　　卓佳：我來(lái)聊聊咱們國家以前的一些情況，像這種可回收的火箭趙老師說(shuō)的很全了，咱們在 80 年代國內也是論過(guò)航天飛機類(lèi)水平回收的狀態(tài)，80 年代就做過(guò)。其實(shí)體制內也一直有這方面回收技術(shù)的論證，但是它不一定能到達公開(kāi)的狀態(tài)，2015 年那次是公開(kāi)的用傘降，最后用氣囊緩沖著(zhù)陸的狀態(tài)。并且在前兩年我也是看到國內航天一院已經(jīng)在做火箭一級垂直回收的技術(shù)實(shí)驗，航天 12 所他們自己做了一個(gè)小的樣機來(lái)進(jìn)行回收算法的驗證，也是在做這方面。大家都了解的長(cháng)征八號后面要有可回收的型號，這也是未來(lái)幾年要實(shí)現的目標。

　　另一方面，現在商業(yè)航天都會(huì )奔著(zhù)回收火箭去努力，大家現在的方案都是往那邊努力的。我們公司也是在做這方面，包括火箭的變推還有返回制導控制，也是有了一定的進(jìn)展。

　　李超：說(shuō)起可回收，它最大的一個(gè)意義就是最大限度地節約成本，一發(fā)火箭整個(gè)動(dòng)力系統占整個(gè)火箭成本的 60%-80%，如果它上去之后下不來(lái)，火箭的成本怎么壓縮?實(shí)現可回收之后能不能降低成本?從工程上來(lái)說(shuō)，這個(gè)可回收技術(shù)有什么樣的技術(shù)點(diǎn)去輔助我們把它回收?有什么老百姓看不到的技術(shù)嗎?

　　卓佳：我的理解是可回收需要發(fā)動(dòng)機有變推力，往常的一次性運載火箭并不需要這個(gè)技術(shù)，但是回收的時(shí)候必須具有這個(gè)技術(shù)的，因為單一推力是很難實(shí)現軟著(zhù)陸的，所以就需要變推力。對于大推力的火箭發(fā)動(dòng)機來(lái)說(shuō)實(shí)現變推力技術(shù)還是比較困難。在以前實(shí)際工程應用的也不多，比較早的就是美國航天飛機的主發(fā)動(dòng)機，所以這項技術(shù)也是比較大的挑戰。

　　另一方面，返回過(guò)程的一個(gè)回收制導控制算法，這個(gè)東西因為回收是想把成本降下來(lái)，我們希望用盡可能少的推進(jìn)器來(lái)做回收，把盡可能多的能量用到上升段的運載荷，這個(gè)算法就提出你必須使用最少的能量，所以這個(gè)算法也是有一定的難度的，這也比常規的火箭往前邁了一步，也算是一個(gè)新的關(guān)鍵技術(shù)。

　　李超：有專(zhuān)家說(shuō)其實(shí)在可回收技術(shù)上有一個(gè)技術(shù)是大家很少去關(guān)注到的，就是所謂的發(fā)動(dòng)機反推的技術(shù)，不知道這個(gè)東西您二位是否了解，因為它和常規的認知不一樣，我們認為發(fā)動(dòng)機是往下噴氣的，那么反推是轉向還是有別的技術(shù)呢?

　　卓佳：我理解這個(gè)意思是指火箭發(fā)動(dòng)機的噴流方向和前進(jìn)的方向一致，我們稱(chēng)為“發(fā)動(dòng)機的逆噴流”。常規咱們火箭的噴流方向是與我們前進(jìn)的方向相反，那是一個(gè)正常的狀態(tài)，回收的時(shí)候是把噴管指著(zhù)前面，噴流的時(shí)候往前噴，這也是一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。有噴流的情況下會(huì )對箭體的氣動(dòng)特性產(chǎn)生什么影響，流程是很復雜的，它的計算和實(shí)驗都不是那么簡(jiǎn)單。

　　趙洋：可以這樣理解，相當于火箭在下降的時(shí)候發(fā)動(dòng)機其實(shí)是反推，并不像咱們說(shuō)的航空器飛機上的矢量噴管還能搖擺，可能不具備那項功能。

　　卓佳：對，它并沒(méi)有沒(méi)有做一個(gè)非常大的動(dòng)作，還是依靠裝在底部的發(fā)動(dòng)機來(lái)實(shí)現。

　　李超：二位是否了解獵鷹 9 號和長(cháng)征系列火箭的區別，獵鷹 9 號之所以能夠實(shí)現可回收技術(shù)，它在很多結構設計以及箭體設計上，以我們現在看來(lái)是簡(jiǎn)單粗暴的。理論上，基本上使用同一臺發(fā)動(dòng)機時(shí)更能夠實(shí)現可回收，這是從獵鷹 9 號成品上可以總結出的一條規律，可以這么總結嗎?

　　卓佳：可能不一定。我個(gè)人感覺(jué)都用同一款發(fā)動(dòng)機區分低空和高空，這是從節省成本的角度考慮的。專(zhuān)門(mén)為回收定制一個(gè)發(fā)動(dòng)機，可能會(huì )更舒服。都用一臺發(fā)動(dòng)機，批產(chǎn)量較大，成本上的優(yōu)勢更明顯一點(diǎn)。

　　李超：組合型的發(fā)動(dòng)機也可以實(shí)現。

　　卓佳：其他的也可以，但不一定是最優(yōu)的。

　　趙洋：我提供一個(gè)思路，我在中國科技館工作，館里面有一個(gè)展廳叫“太空探索展廳”，里面陳列了很多實(shí)物，包括長(cháng)征五號的液氫液氧發(fā)動(dòng)機的真品。我們發(fā)現火箭的噴口上面有很多管道，如果大家去過(guò)國外的博物館，看過(guò)德國研發(fā)的 V2 火箭，也是類(lèi)似的設計。這種設計的目的是什么?讓燃料流過(guò)噴嘴，噴嘴溫度太高了，高達幾千度，讓噴嘴不熔化，機械性能不下降，讓冷的燃料流過(guò)去，它預熱了，效率更高。

　　從上世紀 40 年代到現在，60 多年過(guò)去了，世界各國包括美國、俄羅斯，主流航天機構的液體火箭發(fā)動(dòng)機都用的是這種結構。我上網(wǎng)查了一下，獵鷹 9 號、SN 火箭用的發(fā)動(dòng)機卻不是這個(gè)，它不用這種預熱燃料發(fā)動(dòng)機，不再預熱了，這個(gè)就很奇特，也是剛才主持人提到的，對我們的航天事業(yè)發(fā)展有哪些借鑒之處?我覺(jué)得還是試錯、容錯和想象力，可以突破前人認為不證自明的一種技術(shù)路徑。他們確實(shí)很有勇氣，我們可以看到他們成功了，各行各業(yè)都能從中吸取到一些閃光點(diǎn)。

　　李超：我們看到這次 Space X 星艦整個(gè)有 50 多米的高度，官方公布的數字是預計能載 600-100(音)多名乘客的星艦飛船，它可以在月球上和火星上起飛，但要離開(kāi)地球就必須依靠一個(gè) 70 米高的被稱(chēng)為“超級重型火箭”的巨型運載火箭，把它托上去，等于是兩級的狀態(tài)。我個(gè)人理解是東風(fēng) 17 的感覺(jué)，這種東西到底使用了什么樣的技術(shù)能夠做到這么高的推力?

　　卓佳：星艦二級和一級整個(gè)起來(lái)就是一個(gè)完整的火箭，起飛重量達 3000 多噸，這個(gè)狀態(tài)跟美國 60 年代登月時(shí)的“土星 5 號”的狀態(tài)比較接近，它整個(gè)起飛的重量，近地軌道的運載能力，可以說(shuō)是一個(gè)級別的，可能是最大的，但是級別跟原來(lái)的差不多，并沒(méi)有超出很多，但是它本身還是有一些很有特點(diǎn)的地方。“土星 5 號”盡管也有這么大，但是它的一級只有 5 臺 F1 發(fā)動(dòng)機，每臺發(fā)動(dòng)機的推力巨大無(wú)比，推力接近 700 噸，5 臺發(fā)動(dòng)機足夠把 3000 多噸的火箭推起來(lái)，它整個(gè)火箭沒(méi)有用這么大的發(fā)動(dòng)機?，F在猛禽的發(fā)動(dòng)機推力大概是 200 噸左右，它裝了非常多的相對較小的發(fā)動(dòng)機，我記得好像是 30 多臺，這個(gè)可能是它的一個(gè)比較大的突破。

　　當年蘇聯(lián)也在搞登月火箭的時(shí)候，火箭叫 N1，一級裝了 30 臺發(fā)動(dòng)機，連續四次發(fā)射全都失敗了。在推進(jìn)系統上面還有非常多的挑戰，管路非常密集，非常復雜，帶來(lái)很多的問(wèn)題。Space X 現在要走這條路，迎難而上，這確實(shí)相當困難。獵鷹重型已經(jīng)驗證過(guò)一級同時(shí)點(diǎn)燃 27 臺發(fā)動(dòng)機也能成功飛行，應該是在這個(gè)方面已經(jīng)有了一定突破，這個(gè)火箭能被順利制造出來(lái)。

　　李超：發(fā)動(dòng)機并聯(lián)越多，推力越大，這是從數學(xué)上可以做出的論斷。發(fā)動(dòng)機并聯(lián)越多，意味著(zhù)穩定性可能存在更多風(fēng)險，這件事情在工程上是怎么樣權衡它到底是并聯(lián)更多還是并聯(lián)更少的機會(huì )?并聯(lián)很多臺發(fā)動(dòng)機可以用什么樣的排列結構去阻止這種惡性事件的發(fā)生?如果有一臺失效，其他的可以彌補這個(gè)動(dòng)力，會(huì )有這方面的工程設計嗎?

　　卓佳：現在 Space X 是有這種設計的，它內部有一套管理系統，可以實(shí)時(shí)診斷哪臺發(fā)動(dòng)機出現了問(wèn)題，為了避免失去平衡狀態(tài)，對面的發(fā)動(dòng)機也關(guān)掉。因為發(fā)動(dòng)機多，推力是有冗余的，少兩臺或者幾臺，一樣能飛，控制系統在天上會(huì )根據現在的故障情況進(jìn)行重構。即便哪里的發(fā)動(dòng)機壞了，就用剩下的，一樣能飛起來(lái)，這是 Space X 比較獨到的技術(shù)，這項技術(shù)比較有挑戰。長(cháng)期以來(lái)，一般來(lái)看并聯(lián)太多的情況下，從工程角度來(lái)講是非常困難的，原來(lái)也很少做這方面的嘗試，這點(diǎn)也值得我們學(xué)習。

　　李超：星艦據說(shuō)可以在月球和火星上起飛，理論上是可以從月球上開(kāi)采出自己的燃料嗎?在火星上開(kāi)采自己的燃料，是因為月球和火星上都有甲烷，才可以采用液氧甲烷的技術(shù)路線(xiàn)嗎?

　　卓佳：我前期沒(méi)有很仔細地了解它的方案，應該是在火星生產(chǎn)甲烷，但月球是沒(méi)有這個(gè)條件的，在月球需要自帶燃料，這是我個(gè)人的推測。

　　趙洋：我也同意卓佳老師的看法，火星上是通過(guò)一個(gè)叫做“薩巴捷”的化學(xué)反應，就是說(shuō)通過(guò)火星上富集的二氧化碳，用化學(xué)反應來(lái)制備甲烷，但是需要消耗很多電力，電能轉換成化學(xué)。月球上沒(méi)有二氧化碳，目前各國探月都在找水，也許通過(guò)電解水的方式，生成氫氧來(lái)做，但從地球上帶肯定會(huì )比較難，因為地球動(dòng)力場(chǎng)太大，把這些東西帶出去成本太高，火星上要原地制備。

　　李超：我們暢想一下未來(lái)什么時(shí)候能夠到火星上去，從人類(lèi)探火的歷史階段開(kāi)始，我們現在處于一個(gè)什么樣的階段?全球各個(gè)國家在這方面有什么樣的布局?

　　趙洋：打一個(gè)不恰當的比方，如果類(lèi)比航海，現在我們還處在獨木舟階段，獨木舟只能載幾個(gè)人，但大家也不要小看獨木舟。幾千年前的南島居民就是靠獨木舟來(lái)橫穿太平洋，遍布到各個(gè)島上，后來(lái)大船能載更多的人更多的貨物，這是無(wú)法相比的，而且往往是單乘，有去無(wú)回。

　　從現在這幾十年的火星探測來(lái)看，更多的還是以“繞落巡”的方式為主，咱們中國的天問(wèn)就是如此，要做到一步到位，先是變成人造火星衛星，通過(guò)遙感的方式繞著(zhù)火星飛;落指的是火星著(zhù)陸器的降落，美國 70 年代末的海盜號，沒(méi)有輪，沒(méi)有腿，沒(méi)法走，就在原地落下去實(shí)現軟著(zhù)陸，這也很不容易;巡就是開(kāi)下來(lái)一個(gè)火星車(chē)，無(wú)論是車(chē)輛、機器人，還是無(wú)人航空器，都可以算是巡。載人就需要有生命保障系統，重量會(huì )增加很多，可靠性也需要增加非常高，幾個(gè)航天大國都在研究有關(guān)載人航天的項目。就民間航天力量而言，馬斯克是比較靠譜的，他是真正在做這個(gè)事情的人，我們大家也都拭目以待，畢竟火星是全人類(lèi)的火星，我們也希望有人類(lèi)的代表能率先登上火星。

　　李超：馬斯克說(shuō) 2026 年會(huì )送人類(lèi)到火星上，現在距 2026 年還有四五年的時(shí)間，根據我們現在看到的這些進(jìn)展，這個(gè)目標還有可能實(shí)現嗎?

　　卓佳：五年以?xún)鹊目赡苄院苄?，這個(gè)技術(shù)的難度還是很大的。按照 Space X 的能力，可能在 2030 年前還是有希望的。

　　李超：這里面將會(huì )提到一個(gè)很重要的事情，也是在整個(gè)航天發(fā)展史上我們回顧過(guò)去，一個(gè)很重要的問(wèn)題，我們派人登陸另一顆行星和派機器人、探測器去另一顆行星，到底哪個(gè)值?兩位嘉賓怎么看我們要不要送人上去，還是說(shuō)送幾個(gè)探測器就可以?

　　趙洋：都很值，值的方式不一樣。把無(wú)人探測器送上其他星體表面，無(wú)論是衛星、行星還是小行星，在經(jīng)濟成本上肯定是消耗更低，性?xún)r(jià)比更高，但是它的靈活性較低，信號越遠時(shí)延越大，要求機器在上面有一定的自主能力。當遇到一些突發(fā)情況或者緊急情況時(shí)，這些探測器是否能做出相應的反應，現在看來(lái)它肯定沒(méi)有人類(lèi)這么靈活。人類(lèi)早晚要成為多行星物種，這是馬斯克的執念，也是一個(gè)愿景，其實(shí)我們大多數人也是認可的。人類(lèi)走出非洲的 7 萬(wàn)多年以來(lái)，已經(jīng)成為了多大陸的物種，不像某些物種只存在于一個(gè)大洲，比如袋類(lèi)只存在于澳洲。

　　既然人類(lèi)有這個(gè)宏偉愿景，實(shí)現只是早一步或者晚一步的問(wèn)題。主持人剛才說(shuō)到 2026 年 Space X 有沒(méi)有可能載人登火，我們肯定秉持一個(gè)樂(lè )觀(guān)其成的態(tài)度。我再聽(tīng)到這個(gè)消息時(shí)不會(huì )像前兩年一笑置之，50 年代時(shí)德國制造 V2 的團隊，在美國為了得到國會(huì )的資助做了很多游說(shuō)工作，甚至和迪士尼合作拍科普片，當時(shí)把載人登陸火星的技術(shù)方案設想的很周到，70 個(gè)人的船隊，人貨分離發(fā)射過(guò)去，怎么返航，預算多少，當時(shí)計劃在 60 年代就能實(shí)現。

　　按照 50 年代的技術(shù)發(fā)展，是可以實(shí)現的，更不用說(shuō) 2020 年代的今天，但是為什么沒(méi)有呢?我們回到主持人說(shuō)的話(huà)題，哪個(gè)更值?如果從經(jīng)濟回報來(lái)說(shuō)，為什么現在世界上這么多商業(yè)航天公司，搞載人航天的人很少，大多數搞衛星、運載。因為短時(shí)期內看不到商業(yè)回報，除非是搞航天旅游，更不用說(shuō)去火星這么遠，風(fēng)險這么高的地方。為什么冷戰以來(lái)，特別是 1961 年，大國不遺余力要把人發(fā)射到太空去?

　　其實(shí)這也是因為只有把人送上去了，才有宣傳價(jià)值，才有更多意義，才能宣示人類(lèi)航天行為的動(dòng)力，否則只是人類(lèi)知識的延伸。只是技術(shù)工具上去了，而且這種工具還沒(méi)有人的靈活性。既然人要成為多形性物種，并且人類(lèi)有這樣的靈活性，只要條件具備了，錢(qián)到位了，有幾千億美元的資金，其實(shí)這個(gè)問(wèn)題在工程上絕對不是問(wèn)題。

　　馬斯克的思路之所以清晰在于他這里都是“單乘船票”，將要在那里建第二家園。我個(gè)人覺(jué)得美國是有這個(gè)傳統的。其實(shí)我們相信，在全世界 70 多億人找出 100 萬(wàn)人具有冒險精神和自我犧牲精神的人并不難找，但是技術(shù)問(wèn)題又該如何解決?另外損失率會(huì )很高，這時(shí)候作為一個(gè)企業(yè)，它是否能承受這些媒體鋪天蓋地的指責?

　　我們記得那個(gè)著(zhù)名的照片，德國興登堡號飛艇在美國新澤西著(zhù)陸爆炸。30 年代以后，再也沒(méi)有大型的載人飛艇，如果用氦氣的話(huà)是很安全的。但是為什么現在大型載人飛艇很少，因為人們被嚇怕了。這是一把雙刃劍，如果成功了，當然很好。但如果這 100 萬(wàn)人，哪怕幾千人遇到重大變故，對我們還在地球上的這些人的心理沖擊是不可想象的。所以這個(gè)事情我們既希望早日實(shí)現，也盼望它能更加穩妥地實(shí)現，這樣才是一個(gè)可持續的航天發(fā)展。

　　李超：從卓佳老師您的視角看，載人航天和不載人航天最大的區別是安全系數不同嗎?還有別的難點(diǎn)和區別嗎?

　　卓佳：是的，從火箭本身來(lái)講沒(méi)有特別大的差別。主要的改進(jìn)，是從可靠性方面考慮的。比如說(shuō)馬斯克的獵鷹9，最早開(kāi)始的設想是做一個(gè)貨運的火箭，這么多年以來(lái)，通過(guò)實(shí)際的發(fā)射成功證明了這是一個(gè)非?？煽康幕鸺院?，NASA 可以接受它成為載人的火箭。只要有一些基本的條件是可以滿(mǎn)足的。另外還有一些其他的小的約束，比如說(shuō)人類(lèi)在火箭上承受的過(guò)載比較有限，如果載人，環(huán)境不能太惡劣，這需要有一些特殊考慮的，其他方面的差別不是很大。

　　李超：說(shuō)起獵鷹 9 號，如果回到十幾二十年前，Space X 那時(shí)還沒(méi)有興起，我們如果在那個(gè)階段去作一個(gè)比較的話(huà)，中國航天可以搶占什么樣的先機?

　　卓佳：可能還是挺難的?，F在中國航天或者從商業(yè)航天的角度來(lái)說(shuō)，中國航天是一個(gè)很大的概念，商業(yè)火箭的概念現在受到美國一個(gè)法案的約束，美國零件的衛星是不能找中國打的，現在整個(gè)商業(yè)航天的市場(chǎng)還是比較小的。即使 20 年以前，可能也會(huì )受限于這個(gè)市場(chǎng)的約束，發(fā)展也不會(huì )特別快，為什么這些年商業(yè)航天能發(fā)展起來(lái)，也是因為我國國力增強，內需在提高，有非常多的衛星組網(wǎng)的計劃，也有很多民營(yíng)的衛星公司，來(lái)自客戶(hù)的蓬勃需求讓大家覺(jué)得做商業(yè)航天是一個(gè)有價(jià)值的事情，這種環(huán)境促進(jìn)了它的發(fā)展。如果特別早的話(huà)，也不一定能支持到今天這個(gè)狀態(tài)，可能做這個(gè)事時(shí)機太早不行，太晚也不行，需要一個(gè)合適的時(shí)間。

　　李超：我們經(jīng)常會(huì )聽(tīng)到這種聲音，中國和國際差多少年，如果再倒回十幾二十年，在那個(gè)時(shí)間節點(diǎn)上，我們的優(yōu)勢是什么?

　　趙洋：講優(yōu)勢就是講比較優(yōu)勢，大前提是歷史不能假設，以下僅供參考。比較優(yōu)勢還是我們有舉國體制的優(yōu)勢，社會(huì )主義集中力量辦大事的優(yōu)勢。很多的勞動(dòng)成本是相對較低的，這個(gè)不僅體現在我們的紡織業(yè)，這種勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)成本較低，航天業(yè)各方面的成本也是低的。人、地、設備等等，這些成本都比較低。

　　上世紀 90 年代末，咱們在商業(yè)發(fā)射市場(chǎng)占有一席之地，長(cháng)征 2 號的改進(jìn)型，長(cháng)征 3 號、4 號的改進(jìn)型都進(jìn)行過(guò)國外的商業(yè)發(fā)射，但是 Space X 一出來(lái)，特別是可回收成本降下來(lái)了，以至于國外商業(yè)航天觀(guān)察家驚呼比長(cháng)征火箭還要低，這是個(gè)鯰魚(yú)效應。它的成本降低不是人力、資源密集型的成本降低，而是一個(gè)技術(shù)主導的成本降低。不僅是中國、俄羅斯這種傳統航天強國，甚至美國、歐空局也都沒(méi)有預料到有這樣一條鯰魚(yú)。剛才卓佳老師也說(shuō)到了，火箭的可回收技術(shù)，大家都在研究，都在做技術(shù)儲備，但是為什么不敢拿出來(lái)大規模用，這是因為航天是一個(gè)高成本的事情，風(fēng)險要可控，當作為一個(gè)國家行為的時(shí)候，更要小心翼翼一些。

　　我曾看過(guò)錢(qián)學(xué)森先生寫(xiě)過(guò)的一篇論文，在 60 年代他就提到可回收火箭，60 年代中國還沒(méi)有發(fā)射人造衛星，到了 70 年代才發(fā)射。但是他當時(shí)就已經(jīng)開(kāi)始關(guān)注到這個(gè)事情了，并認為這是未來(lái)的一條必經(jīng)之路。

　　剛才卓佳老師提到，80 年代，國家在論證載人航天是走航天飛機的技術(shù)路線(xiàn)還是載人飛船的技術(shù)路線(xiàn)的時(shí)候，錢(qián)學(xué)森先生也是一錘定音。盡管航天飛機都是錢(qián)老在 40 年代末在美國的時(shí)候已經(jīng)研究過(guò)的，但是為什么他當時(shí)沒(méi)有，也是考慮到可靠性的問(wèn)題。他認為，從 80 年代初到 80 年代中期，美國航天飛機經(jīng)過(guò)幾年的運行，出現了可靠性不那么高，成本極具膨脹的弊端。以蘇聯(lián)聯(lián)盟號為代表的飛船，雖然是一次性的，但可靠性非常高，大量的發(fā)射。以中國當時(shí)的技術(shù)水平和國力，還是先選擇飛船路徑。選擇什么樣的技術(shù)路徑有很多的影響因素，特別是作為一個(gè)大國，發(fā)展航天工業(yè)時(shí)，并不能像一個(gè)企業(yè)那樣船小好調頭，因此技術(shù)路徑選擇要慎之又慎，這些歷史的發(fā)展也都是合情合理的。

　　李超：今天從頭到尾，兩位都提到 Space X 打破常規和創(chuàng )新的能力都值得我們去學(xué)習，我相信這和一家企業(yè)最高的領(lǐng)導人的品性和脾氣秉性也有一些關(guān)系。在不同人眼里都有不同的馬斯克，二位是如何看待馬斯克這個(gè)人的?在二位眼里他是什么樣的企業(yè)領(lǐng)導?他這種企業(yè)領(lǐng)導的氣質(zhì)在我們中國商業(yè)航天里面是普遍的特質(zhì)還是相對比較少的?

　　卓佳：國內有類(lèi)似的人才，敢想敢干。國內商業(yè)航天公司也有很多，有很多領(lǐng)導確實(shí)也是這種風(fēng)格。但國內的風(fēng)格也很多，有一些是比較平穩發(fā)展的，有一些就會(huì )比較激進(jìn)，各種風(fēng)格都有。還是要結合自己的資源和環(huán)境，畢竟在美國技術(shù)基礎比國內強大非常多，他有各方面的資源，包括財力資源去支撐這樣的事業(yè)。不是說(shuō)有這個(gè)人才就一定能把這個(gè)事做成，還是要結合環(huán)境來(lái)看，不同的人才選擇不同的路線(xiàn)，手里有多少糧，走不同的路。

　　李超：趙博在關(guān)注歷史的過(guò)程中，在漫漫的歷史長(cháng)河里，馬斯克這種人是什么樣的定位?

　　趙洋：從我的角度來(lái)看，在科技及企業(yè)家這種級別，估計上一位是百年前的愛(ài)迪生，也就是特斯拉的競爭對手，直流電交流電，既是發(fā)明家也是很成功的企業(yè)家。

　　關(guān)于馬斯克這個(gè)人的個(gè)人特質(zhì)，很多年前就關(guān)注過(guò)，當時(shí)他剛剛從互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)轉型到實(shí)體制造業(yè)，我們看其他這種實(shí)體制造業(yè)的創(chuàng )始人從互聯(lián)網(wǎng)風(fēng)口浪尖這種來(lái)錢(qián)這么快的行業(yè)轉過(guò)來(lái)的非常少，這說(shuō)明他是一個(gè)特立獨行的人。再看他小時(shí)候的經(jīng)歷，我們常說(shuō)一個(gè)人“7 歲看老”，馬斯克有很多個(gè)人特質(zhì)，比如從小生長(cháng)在一個(gè)多元文化的環(huán)境，最大的愛(ài)好是看百科全書(shū)，一個(gè)詞條一個(gè)詞條地看，都是按照字母順序排列，每個(gè)詞條之間沒(méi)有邏輯聯(lián)系。

　　另一個(gè)愛(ài)看百科全書(shū)的科技企業(yè)家是比爾蓋茨，但是馬斯克解釋自己的這些行為和想法，有一個(gè)也可以供咱們研究創(chuàng )新文化的時(shí)候思考。比如亞里士多德的哲學(xué)觀(guān)，還原論，用物理思維把一切東西歸因，他無(wú)論是觀(guān)察電動(dòng)汽車(chē)還是觀(guān)察運載火箭的行業(yè)，都覺(jué)得從物理上來(lái)講，還沒(méi)有把成本降到最低。只要物理可行的，就可以找到技術(shù)方案來(lái)弄，而且他的這套運行方式、技術(shù)思路是互聯(lián)網(wǎng)企業(yè)快速迭代的思路，這些大家都講過(guò)很多，我不展開(kāi)講。

　　這種百年不遇的人才，中國有沒(méi)有?俄羅斯有沒(méi)有?法國有沒(méi)有?也有的。但是人才的培養，我們也需要時(shí)刻關(guān)注創(chuàng )新的土壤、合適的環(huán)境。一百多年來(lái)，電力行業(yè)、電氣行業(yè)有無(wú)數的企業(yè)、無(wú)數的人比愛(ài)迪生當時(shí)做的好。同理，未來(lái)也會(huì )涌現出比馬斯克在這幾個(gè)行業(yè)做的更好企業(yè)家，我們要給他更好的土壤，而且要有識別這些潛在創(chuàng )新人的機制。

　　李超：我們把接下來(lái)這個(gè)問(wèn)題作為最后結尾的問(wèn)題，Space X 發(fā)展這么快，二位覺(jué)得它得益于市場(chǎng)的規律還是得益于體制和技術(shù)上的支持?如果他得益于某一類(lèi)，這個(gè)東西在中國合適不合適?我們中國無(wú)論是商業(yè)航天還是國家隊的航天，想走得更遠，需要發(fā)揮我們哪項特長(cháng)?中國航天如果想走得更遠，哪些支持我們走到今天的優(yōu)勢能夠繼續發(fā)揚光大?

　　卓佳：國內航天其實(shí)起步的時(shí)候也是從一窮二白的，從很薄弱的基礎上起步。要繼續發(fā)揚這塊兒，就要堅持創(chuàng )新?，F在受到國內國外的刺激，可能會(huì )重新?lián)炱饋?lái)突破常規的精神，不再以安全或者保證成功為唯一要務(wù)，而是試圖更多探索一些未知的方向。雖說(shuō)是學(xué)馬斯克，其實(shí)這也是當年咱們中國航天曾經(jīng)一直都有的精神，未來(lái)需要把它更大地發(fā)揚出來(lái)。

　　李超：趙老師提到有一種選拔人才的環(huán)境和方式，您的視角里面這種方式和環(huán)境是怎么樣的?

　　趙洋：不論是國營(yíng)還是私營(yíng)，企業(yè)老總們要有很開(kāi)放的態(tài)度，還有容錯，給他們大量的資源去試錯。

　　但也要關(guān)注經(jīng)費問(wèn)題，因為很多費用甚至大部分還是在花我們納稅人的錢(qián)，無(wú)論是中國航天、俄羅斯航天局還是 NASA，都比較難，因為花納稅人的錢(qián)必然要謹慎，必然要顧及社會(huì )輿論的影響。

　　因此，我更看好以卓總他們?yōu)榇淼纳虡I(yè)航天，俗話(huà)說(shuō)“船小好調頭”，市場(chǎng)也是天然的就具有容錯機制，適者生存。無(wú)論是市場(chǎng)體制還是什么，都有，包括 Space X 他的很多技術(shù)也是來(lái)自于美俄技術(shù)轉移，包括養活他的很多訂單，也是來(lái)自于 NASA 甚至美國空軍。所以哪個(gè)都不可偏廢，在自己的環(huán)境中找到自己最適合的路就好。

　　李超：是的，期待我們中國航天未來(lái)的發(fā)展更加壯大!今天感謝兩位嘉賓，感謝各位觀(guān)眾，希望大家繼續關(guān)注騰訊新聞空天計劃我們推出的星空對話(huà)欄目，謝謝大家。
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