私营航天公司 SpaceX 的亿万富翁创始人兼首席执行官埃隆·马斯克希望帮助建立一个多达 80,000 人的火星殖民地，将探险家运送到这颗红色星球，每次旅行的费用可能为 50 万美元。
在马斯克的设想中，雄心勃勃的 火星定居点 计划将从一个由不到 10 人组成的先锋队开始，他们将乘坐巨大的可重复使用火箭前往火星，火箭由液氧和甲烷提供动力。
“在火星上，你可以建立一个自给自足的文明，并将其发展成真正庞大的事物，”马斯克周五（11 月 16 日）在伦敦皇家航空学会的听众面前说道。马斯克在那里谈论他的商业计划，并接受学会授予他的金质奖章，以表彰他对太空商业化做出的贡献。
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火星先驱
陪伴新的 火星殖民地 创始人的将是大量的设备，包括从火星大气中的氮气和二氧化碳以及这颗行星的地下水冰中生产肥料、甲烷和氧气的机器。
红色星球的先驱者还将携带建筑材料来建造透明的圆顶，当用火星大气中的二氧化碳加压时，可以在火星土壤中种植地球作物。随着火星殖民地变得更加自给自足，大型火箭将开始运输更多的人，更少的物资和设备。[未来人类太空飞行的愿景]
马斯克的人类火星探索计划架构没有采用循环飞行器，即可重复使用的航天器，它们将在火星和地球之间不断往返——至少一开始不是这样
“可能不会有火星循环飞行器；循环飞行器的问题是，你需要很多，”马斯克告诉 SPACE.com。“你必须有推进剂来保持物体对齐，因为[火星和地球的]轨道并不[总是]在同一个平面上。一开始你不会有循环飞行器。”
马斯克还排除了 SpaceX 的 龙飞船，该公司正在开发龙飞船以将宇航员往返于近地轨道，作为将殖民者降落在火星上的航天器。当 SPACE.com 询问将使用什么运载工具时，他说，“我认为你只需降落整个东西。”
当被问及“整个东西”是否是巨大的新型 可重复使用火箭（据传该火箭的缩写名称为 MCT，是 Mass Cargo Transport 或 Mars Colony Transport 的缩写）时，马斯克说，“也许吧。”
马斯克一直在思考他的载人航天器需要什么，无论它最终是什么。他认为内部的氧气浓度应为 30% 到 40%，并且他设想使用航天器的液态水存储作为火星先驱和太阳之间的屏障。
50 万美元的机票
马斯克为火星之旅定价 50 万美元是基于他认为可以负担得起的价格。
“机票价格需要足够低，以至于大多数发达国家的中年人或类似的人，可以凑集足够的钱来进行这次旅行，”他说，并将这次购买比作在加利福尼亚州买房。[照片：首批太空游客]
他还估计，到殖民地成为可能时，地球上将有 80 亿人口，其中可能有十万分之一的人准备前往。这相当于潜在的 80,000 名移民。
马斯克估计，殖民计划（他希望成为政府和私营企业之间的合作）最终将耗资约 360 亿美元。他得出这个数字的方法是估计，一个花费一个国家国内生产总值 (GDP) 的 0.25% 或 0.5% 的殖民地将被认为是可接受的。
2010 年美国的 GDP 为 14.5 万亿美元；14.5 万亿美元的 0.25% 是 360 亿美元。如果所有 80,000 名殖民者为他们的火星之旅支付每个座位 50 万美元，将筹集到 400 亿美元。
“一些钱必须花在火星上建立基地上。这关系到让基本要素到位，”马斯克说。“这对于英国在美洲的殖民地来说也是如此；启动事情需要大量的开支。但是一旦有了定期的火星航班，你就可以将某人移民火星的成本降至 50 万美元。然后我认为有足够多的人会购买它，使其成为一个合理的商业案例。”
大型可重复使用火箭
马斯克希望将殖民者送往火星的完全可重复使用火箭是 SpaceX 的猎鹰 9 号助推器的进化版，猎鹰 9 号助推器发射龙飞船。
“它将比[猎鹰 9 号]大得多，但我认为我们还没有完全准备好说明有效载荷。我们将在明年谈论这个问题，”马斯克说，他强调只有完全可重复使用的火箭和航天器才能将火星移民的机票价格保持在低至 50 万美元的水平。
SpaceX 已经在测试马斯克称之为下一代可重复使用猎鹰 9 号火箭，该火箭可以垂直起飞和垂直降落。原型机，被称为蚱蜢，是一个带有着陆腿的猎鹰 9 号第一级。
蚱蜢号已经进行了两次短途飞行。第一次是在 9 月 21 日，高度达到 6 英尺（2 米）；第二次测试是在 11 月 1 日，高度达到 17.7 英尺（5.4 米）。蚱蜢项目的计划里程碑是达到 100 英尺（30 米）的高度。[蚱蜢火箭的 2 层楼测试飞行（视频）]
“在接下来的几个月里，我们将逐渐增加高度和速度，”马斯克说。“我确实认为沿途可能会有一些陨石坑；如果没有陨石坑，我们将非常幸运。垂直着陆是一项极其重要的突破——极端的、快速的可重复使用性。它尽可能接近飞机般的调度能力。”
马斯克希望在“未来一两年”内，使用蚱蜢技术的猎鹰 9 号第一级可重复使用版能够从轨道返回。然后他希望将这种垂直着陆技术用于猎鹰 9 号的上面级。
马斯克希望在五六年内拥有完全可重复使用版本的猎鹰 9 号，但他承认这些可能是“最后的名言”。
火箭垫脚石
通往计划中的可重复使用火星火箭的另一个垫脚石是 SpaceX 的 猎鹰重型运载火箭。猎鹰重型运载火箭计划于明年从加利福尼亚州范登堡空军基地进行首次飞行，它是一个猎鹰 9 号火箭，两侧各栓有两个猎鹰 9 号第一级。
马斯克预计猎鹰重型运载火箭最终将从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射。这种三级第一级火箭能够将 116,600 磅（53,000 公斤）的物体送入 124 英里（200 公里）的近地轨道。但猎鹰重型运载火箭仍然比马斯克的完全可重复使用火星火箭小得多，后者还将采用新型发动机。
虽然马斯克拒绝说明火星火箭的有效载荷能力，但他表示它将使用一种名为猛禽的新型分级燃烧循环发动机。该循环包括两个步骤。推进剂——燃料和氧化剂——在预燃器中点燃，产生高温高压气体，帮助将推进剂泵入发动机的燃烧室。然后将热气体引导到同一燃烧室，以帮助推进剂的燃烧。
由于猛禽发动机是一种分级燃烧发动机——就像 NASA 现已退役的 航天飞机机队 的主发动机一样——因此预计它将比猎鹰 9 号使用的开式循环梅林发动机效率更高。
虽然猎鹰 9 号的发动机使用液氧 (LOX) 和煤油，但猛禽发动机将使用液氧和甲烷。马斯克解释说，“甲烷的能量成本最低，并且比煤油具有轻微的 ISP [比冲] 优势，并且没有任何氢的缺点。”（氢在低温下难以储存，会使金属变脆并且非常易燃。）
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