星舰|一秒就要燃烧近20吨燃料，马斯克的星舰为何还能将航天变为白菜价？ Spacex研制的星舰吸引了全世界

Spacex研制的星舰吸引了全世界的目光，褒贬不一，有的认为星舰是划时代的，会将人类带进大航天时代。有的人认为这只是个噱头，即使成功了成本也不会低，甚至不会成功。

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Spacex星舰再入
星舰能否成功，这个问题也无需争议，毕竟大家都不是从未来穿越而来的。最快3个月，最晚本年内，大家就能见证。
我们聊聊星舰成本问题，毕竟人类要进入深空探测，跑到别的星球上去，成本制约是我们面临的最大问题。
星舰是一个二级结构的航天器，包括一级超重型猎鹰助推器和二级星舰飞船，两级所用的推进剂（燃料）都为甲烷、液氧。

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星舰构成
一级超重型猎鹰火箭安装了33台猛禽发动机，每台猛禽发动机每秒约消耗560公斤推进剂， 33台发动机每秒则需要消耗18500公斤（近20吨）。一级的点火时间约为200秒，助推所消耗的推进剂共计为3750吨。
推进剂中甲烷和液氧的比例约为1:4 ，由此计算发射一次一级所需要的甲烷大约750吨，所需要的液氧为3000吨。

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Spacex的猛禽发动机
星舰二级一共安装了9台猛禽发动机，其中3台为海平面版发动机， 6台为真空版猛禽发动机。其中海平面版猛禽每秒约消耗560公斤推进剂，真空版猛禽发动机每秒大约消耗600公斤推进剂， 9个发动机每秒需5280公斤。
在进入轨道前，星舰二级发动机运行时间大约为236秒，一共需要耗费1250燃料，其中甲烷大约250吨，液氧大约1000吨。

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星舰发射所需燃料
综上所述，星舰轨道发射一次，一、二级合计需要甲烷约1000吨，需要液氧4000吨。根据目前市场价格，每吨甲烷大约300美元， 1000吨则是30万美元；每吨液氧约500美元， 4000吨大约160万美元，两者合计190万美元。
加上回收所需要的燃料、置换燃料用的液氮等，整个星舰发射一次入轨所需的燃料费用在200~300万美元之间（大规模自制甲烷、液氧后燃料单价会更便宜）。
当然，这是LEO轨道发射所需要的燃料费用，如果去火星，大约还需要进行8~10次的在轨加油，所需的燃料总费用为2000万美元左右。

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星舰在轨加油概念图
量产后一艘星舰的价格不会超过2亿美元，以复用50次计算，平均每次不到400万美元。这样折算下去，平均去一趟火星，运输成本在2400万美元左右，还不到送一个宇航员到空间站的一半费用！
星舰的LEO运力不会低于150吨，如此算下来每公斤的发射成本大概只需40美元，绝对白菜价。对于现在平均每公斤10000~20000美元的运输成本，称之为降维打击也不为过，这种运输成本也将使得火星移民成为现实。

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马斯克多次宣布要去火星
星舰是马斯克去火星，建立火星城市，将人类变为多行星物种的载具。之所以选择用甲烷作为推进剂，一是价格便宜，二是火星可以制取，三是相比煤油、氢氧推进器，其综合性能最优。
100多年前，一个叫做萨巴蒂埃的法国化学家就已经为人类去火星提供了理论可能，在他的理论中，氢气和二氧化碳的反应产生水和甲烷，水又可以电解分离成氢气和氧气，氢气再和二氧化碳反应，这样构成一个完美闭环。只需带上一些氢，在火星上获取二氧化碳，那么人类所需的水、氧气、火箭燃料都能解决了！