我要在火星上退休！这可能是SpaceX公司创始人兼首席设计师伊隆.马斯克最出名的一句豪言壮语了。虽然SpaceX在私人航天领域取得了一系列巨大成就，但是现有的所有发射活动（猎鹰9火箭、龙飞船、重型猎鹰火箭）都集中于地球轨道，并未染指遥远的深空，而火星更是似乎只是理想中一个遥远的星球，而这一切都在昨天正式发生了改变。
各种有关马斯克的书籍也是毫不吝啬的不断发挥这句话
北京时间2016年4月27日，美国太空探索技术公司（SpaceX公司）和美国国家航空航天局（NASA）正式签署一份合同，预计最早于2018年使用SpaceX自己研发的重型猎鹰火箭将名为“红龙”（Red Dragon Pathfinder）的火星着陆测试飞船送往火星，红龙是正在研发的二代龙飞船（Dragon V2）的火星版本。虽然此次任务主要是SpaceX的内部任务，主要为SpaceX未来火星殖民计划积累技术经验，但是也将为NASA未来火星任务的着陆过程收集相关数据，并搭载一系列科学载荷，同时也提供力所能及的技术支持。如果任务成功，也将使SpaceX成为人类史上第一个独立有能力前往火星的私营航天企业。
红龙飞船着陆火星表面的想象图，或许不久就变成真的了
红龙
SpaceX在火星上的野心可谓众所周知，之前SpaceX公司曾声称将于今年公开一份蓝图，向全世界描绘SpaceX殖民火星的技术方案。
马斯克希望能在今年举行的IAC大会（国际宇航大会）上公布这份代号MCT（Mars Colonial Transporter）的一整套火星殖民计划，其中将包括一系列运载工具和后续研发计划。而此次公布的红龙飞船在火星表面反推着陆试验正是这份计划的一部分，此次试验将从卡纳维拉尔角的39A发射台发射，运载工具是SpaceX公司研发的将于今年末首射的重型猎鹰火箭。
重型猎鹰火箭发射红龙的想象图
马斯克声称“红龙飞船可以根据着陆地点的不同，向火星表面运送2-4吨不等的有效载荷”。事实上，即使是最低的2吨载荷，也已经超过了人类历史上所有的向火星表面的一次性投送能力，之前送上火星表面最重的载荷是于2011年发射，2012年着陆火星，并至今仍在正常工作的“好奇号”火星实验室，重量899kg，采用称之为“天空升降机”的载具登陆火星。红龙的搭载能力在理想情况下可以一次性运送四辆好奇号前往火星，可谓强大。（这只是个比喻，事实上受限于红龙内部空间，可能达不到这个水平）
天空升降机正在将好奇号稳稳地放置在火星表面
没有什么比一段视频更具有说服力了，好奇号的着陆从技术方案来讲，相当复杂，可谓花样着陆。最后完美成功，表现了JPL在这方面深厚的技术功底，但缺点在于载具不具有通用性，而通用性正是红龙最大的优势
此外，马斯克还声称，得益于重型猎鹰火箭的强大运载能力，红龙飞船几乎可以前往太阳系中任何地点。依靠红龙飞船的热防护盾、降落伞和反推系统，红龙飞船不只可以着陆在火星上，也可以着陆在月球上，甚至是欧罗巴——木星的第二个卫星。根据之前公开的宣传资料，重型猎鹰火箭具有13吨地火转移轨道投送能力（MTO），但考虑到火箭数据已经很久没有更新，所以这个数据只是初步估计，考虑到未来更换比冲更大的先进上面级的可能，这个运力还有继续增长的可能。
如果此次着陆任务成功，将会帮助SpaceX公司演示和改进将更大载荷采用反推着陆法送往火星表面的能力。这将有助于未来SpaceX公司将各种火星殖民所用的仪器设备甚至宇航员安全、高效、廉价的送往火星表面。
这或许这是“火星快递”的开张仪式而已，好戏还在后面
“技术入股”的NASA
而对于NASA来说，此次任务将会在2030后载人火星登陆计划实施前进一步丰富和充实其对这颗红色行星的认知。
与以往NASA全资资助形式不同，根据NASA副局长的说明，此次任务的合同模式为“no-exchange-fund”模式。也就是说，NASA不为红龙和重型猎鹰火箭拿一分钱，但是却会为此次任务免费提供一切尽可能的技术支持，因为NASA作为世界上火星探测最为丰富的科研机构，有些经验和数据真的就算是花钱也买不来。这些技术支持包括深空通信、遥测、导航和轨迹设计，再入/下降/着陆系统分析和工程支持，火星进入的气动力和气动数据库开发，一般的星际任务的硬件咨询和建议，行星保护的咨询和建议等等。
此次合同的正式签字页，右侧清晰可见Gwynne Shotwell的签字
此外NASA将在此次任务中搭载一系列科学载荷，而NASA的艾姆斯研究中心（Ames）和喷气动力推进实验室（JPL）早在去年就已经投入到了此次任务当中。而JPL正是全世界当之无愧的火星探测经验最为丰富的科学研究机构，
JPL在火星探测的数量和质量上都稳居第一，经验非常丰富（别苛求左上角）
SuperDracos
红龙在火星表面的软着陆主要得益于红龙飞船侧壁的8台SuperDracos液体发动机，这种发动机能在点火指令下达的100毫秒内达到全推力状态，并且根据飞船传感器和飞控系统的数据实时调整推力和姿态。
龙2发布会上的SuperDracos实物图
SuperDracos发动机的试车画面，两台一组
SuperDracos现阶段主要用于载人龙飞船的推式逃逸，可以在整个发射的全过程中随时使飞船迅速的脱离火箭箭体，安全的返回地球表面。之前SpaceX进行了载人龙飞船的发射台逃逸实验，SuperDracos迅速启动，推动龙飞船离开发射台。当然反过来，SuperDracos发动机也可以在着陆过程中进行反推，减小速度，甚至悬停着陆在火星这样的坚实天体表面。为了完善SuperDracos发动机和龙飞船，后续还将在明年进行发射过程中的终止试验，力争让载人龙成为具备真正全程逃逸能力的飞船。
载人龙飞船的发射台终止试验（Pad Abort Test）录像，有关悬停反推的试验的实验录像，请关注本号并点击文末的查看原文，本号针对之前实验的文章。
对于此次任务的具体着陆地点，目前为止仍未确定，之前NASA曾表示对Jezero和Argyre两处地点感兴趣，但是这最终还是取决于SpaceX的决定。下面是合同中的任务进度里程碑和时间节点，但是目前还是参考性质的，考虑到紧张的研发周期和时间窗口，推迟到2020年和我国的火星探测器同年发射，也是完全可能的。
红龙飞船反推着陆想象图
由于此次任务刚刚公开不久，后续还将有更多消息曝光，如果你喜欢这个主题，请持续关注我们。
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