商业太空的探险者，火星人马斯克：商业太空的探险者

原标题：商业太空的探险者，火星人马斯克

文章图片
作者：Mark
出品：红色星际
2020年我国航天发射次数（39次）略少于美国（42次），但这39次背后都有国家队的身影，基本看不到私人公司，而美国的42次中，有一半的发射来自SpaceX公司。
第一章比拟爱迪生的科技探索者
出生于1971年的马斯克是一位伟大的美国探险企业家，曾共同创办电子支付公司PayPal ，并成立了SpaceX（一家运载火箭和航天器制造商），他还是顶尖电动汽车制造商特斯拉的老板。 30岁之前他像普通人一样，工作赚钱， 30岁之后好像是知天命一样，开始了自己的探险之路，在2002年创立了令他一生骄傲的航空公司SpaceX 。

文章图片
马斯克2021年因特斯拉市值暴涨而登顶全球首富，这样的奖励只会迟来，但绝对不会缺席。马斯克所做的事和所要改变的认知，是金钱所不能衡量的。
长期以来，马斯克一直坚信，要生存，人类必须成为多行星种类。但是他对火箭发射器的巨大成本和巨额费用很不满意。于是2002年他创立了太空探索公司SpaceX ，目的是制造更实惠的火箭，马斯克试图通过研发一种可完全重复使用的火箭来降低航天费用，该火箭可以升空并安全返回地面。
如果能弄清楚如何像飞机一样有效地利用火箭，那么进入太空的成本将减少高达一百倍。完全可重复使用的火箭设备从未被研发和成功实验过，但这是人类彻底征服太空所需的重要条件。
循环经济不仅限于我们现在的生活，它还可以运用到太空发射中，这还将有助于降低太空探索的成本，增强我们的卫星系统。当马斯克的SpaceX进入火箭这一赛道时，它提出了可重复使用性，更低的发射成本以及更容易进入太空的机会。在过去的几年中，该公司已采取稳定的措施来兑现这一承诺，这在很大程度上要归功于其猎鹰9火箭的成功。
第二章SpaceX的猎鹰9号横空出世
2015年12月一个漆黑的夜晚，在加利福尼亚州范登堡空军基地，爆炸吞噬了黑暗。液态氧燃烧的咆哮充满了空气，到达震耳欲聋的位置，然后随着最后的火焰降落而开始安定下来，猎鹰9号可重复使用的火箭首次成功返回，所有SpaceX的工程师激动万分。

文章图片
猎鹰9号火箭是由SpaceX设计和制造的可重复使用的两级火箭，用于可靠，安全地将人员和有效载荷运输到地球轨道及其外部。猎鹰9号是世界上第一个可重复使用的轨道级火箭。可复用使SpaceX能够重载火箭上最昂贵的部件，从而降低了太空探索的成本。
Merlin是由SpaceX开发的火箭发动机系列， Merlin引擎最初是为火箭重复使用而设计的。可用于其猎鹰1号、9号及Heavy运载火箭。 Merlin发动机在气体发生器的动力循环中使用火箭级煤油（RP-1）和液氧作为火箭推进剂。
第三章难啃的硬骨头：航空材料
航空材料是马斯克进入航空领域第一个要面对的问题，也是他要建造SpaceX火箭的第一步。通用航空材料主要包括铝合金，高强度钢，高温合金，石墨和复合材料（碳纤维）等，但是每个材料都各有优缺点。
铝合金在航空航天工业中至关重要。分析人士认为2020年将有超过40万吨的铝合金材料应用在不断增长的航空航天业。几乎所有现代航空航天车辆，从小型私人螺旋桨飞机到喷气式战斗机，飞艇，再到巨型喷气机和航天器，都大量使用铝。与其他高级航空航天材料相比，它具有很高的强度质量比和相对便宜的成本，因此对航空航天业是一种有吸引力的材料。在铝合金中，通常用于航空航天的铝合金来自2000、6000、7000和8000系列。
当铝合金材料无法承受重负荷时，工程师会部署高强度钢，铁，碳和其他元素的合金。铝的重量轻得多，是钢密度的三分之一，并且具有出色的强度重量比，而钢则具有出色的强度和温度性能。通常，钢合金在高温情况下，会替代其他容易融化的金属（例如铝合金）。高强度钢的熔化温度超过1500摄氏度，是铝合金熔点660摄氏度的两倍以上。通常，用于航空航天器的钢是不锈钢合金（常见的例子是304、304L ， 316和316L）。
超级合金（高温合金）是在特定应用中具有高性能的特种金属合金，尤其是高温和高压环境。以镍铬合金Inconel为例，自从1940年代发明以来，工程师就将Inconel用作NAX-15高超音速飞机，航天飞机和众多行星际航天器的外壳。同样， Inconel是火箭发动机推力室的首选材料，从土星V的F-1发动机到SpaceX的猎鹰9号的Merlin发动机都使用该材料。