人类离登陆火星有多远
101 人类离登陆火星有多远（1）：各国雄心勃勃的计划
今天我们先说说各国雄心勃勃的火星计划，在过去的10多年里，世界上在航天领域进步最快的是中国，因此我们就从中国的火星计划说起，它的代号叫做“萤火虫”。
中国的计划分为了四步。
第一阶段：发射绕火星轨道飞行的探测器。
第二阶段：尝试着陆火星。
第三阶段：在第二阶段的基础上将一辆火星车送到火星上巡航，收集数据。这两个阶段都预计在2020年完成。
第四阶段：将火星的岩石土壤标本带回到地球。这个阶段原计划2030年之前完成。
需要说明的是，即使第四步完成了，离载人登火星还差得远。美国在很多年前已经完成了第三步，但是至今没有完成第四步的可能。
在火星探索方面，起步最早的是美国。早在50年代，它就乐观地估计30年内登陆火星。以后每过十年，它基本上又把新的计划放到30年后，至今它没有明确的时间表，何时能实现火星登陆。前苏联在它鼎盛时代也有火星探索计划，但是不断推迟，不断取消。
当然，靠一枚BFR火箭显然不能实现飞往火星再返回，因此马斯克的计划是先让机器人在火星上建基地，然后再派人过去。具体的做法是，Space X将在2022年在火星上至少完成2次货运任务，并且按照马斯克去年的讲法，它的BFR飞船现在已经在建造中。
从2024年起，Space X将有四艘船前往火星，包括两艘货船和两艘载人飞船。接下来，人类将在火星建造基地，一个燃料（推进剂）工厂，并为扩大殖民做准备。
如果对比一下中国的媒体和美国的媒体对登陆和殖民火星这种事情的态度，会发现前者更多地是鼓舞和兴奋，后者则是不关注，甚至更多地是质疑。这是为什么呢？
我分析主要有两个原因：
首先中国在过去的30多年里处在一个快速发展的阶段，对于未来的信心比较足，而且总希望不断有奇迹出现。
其次，NASA在过去的30年里的表现实在让民众失望。
思考题：你是否对20年内登陆火星抱乐观态度？
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人类离登陆火星有多远（2）：两个人的竞赛
在整个20年左右的竞赛中，有两个人起到了关键作用。
第一个人是一位德国的战俘，他叫冯·布劳恩，德国二战时V—2火箭的设计师和工程的总负责人，二战后他被冯·卡门和钱学森劝说来到了美国，而不是去了前苏联，后来他成为了美国航天计划火箭设计的总负责人。
第二个人叫科罗廖夫，一位前苏联土生土长的天才，他在斯大林肃反时被抓了起来，一生以囚徒的身份主持了前苏联的航天计划。美苏两个大国的航天竞赛在很大程度上讲，是这两个人的竞赛。不过，冯·布劳恩不知道他的对手是谁，而科罗廖夫很清楚。
竞赛的第一个回合是看谁先把一些东西送入外太空。
1957年10月4日，前苏联用科罗廖夫设计的“R-7”火箭成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星“史泼尼克一号”（Sputnik—1），并顺利送入预定轨道，这件事对人类来讲，标志着人类从此进入了利用航天器探索外层空间的新时代。
美苏航天竞赛的第二回合是载人太空飞行，依然是科罗廖夫完胜。
第三回合的较量则是登月，这个回合的结果大家都清楚，就是冯·布劳恩大获全胜。
由冯·布劳恩设计的火箭“土星五号”。这是迄今为止人类设计和制造的最大的、推力和运载能力都是最强的火箭。
从1967年到1973年，它共发射了13次，全部成功，因此它的可靠性也是非常高的，即便和今天的火箭相比，也毫不逊色。可以讲从1967年至今，51年过去了，人类依然没有超越当年冯·布劳恩的水平。
从1969年至今，人类在航天能力上的进步其实非常缓慢，主要有两个原因。
其一，人类在技术上遇到了瓶颈，这一点从今天的火箭和“土星五号”的主要指标对比就能看出来。
其二，人类对航天的投入比当时小很多。
从今天的内容，你应该可以看出这样几点：
1. 很多时候科技的进步和国家的投入有关，而只有当国家安全受到威胁时，才会有不计成本的投入。
2. 很多重大的技术突破，还需要超越时代的人，50、60年代的冯·布劳恩和科罗廖夫就是这样的人。
3. 那个年代美国举国具有一种学习科学，奋发向上的精神，今天大家关心的只是政治正确，而世界其它国家能够看重经济利益专心发展经济的，已经算是非常好的了。
思考题：我们在之前的信中讲了一些“英雄”的作用，比如冯·诺依曼、图灵和香农，今天我们介绍了冯·布劳恩和科罗廖夫，他们都是几十年出一个的科学巨人。为什么这些人没有诞生在中国呢？
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人类离登陆火星有多远（3）：为什么前苏联无法登月？
先说说航天技术，其中最重要的是火箭技术、控制技术以及着陆和对接返回技术。
在火箭方面，冯·布劳恩成功地设计了人类迄今为止最大的火箭“土星五号”，它的长度超过一个足球场，自重2800吨，载重120吨，第一级火箭的推力高达3.4万千牛，这个纪录一直保持至今。
最后，也是最关键的，如何保证宇航员能够安全从月球返回到地球上。在“阿波罗计划”一开始，美国宇航局就提出了四种返回方案。
第一种方案是随登陆舱一起带一枚大火箭到月球上，然后直接发射返回地球，这种方法最为简单，但登月设备的总重量就非常大。
第二种方案是在地球轨道上组装一枚火箭和一艘飞船飞往月球，同时迎接从月球返航的火箭，这需要用多个火箭将各个部件运到地球轨道，更需要卓越的空间对接技术，但是可以适当降低登月总设备的重量。
第三种方案和第二种类似，差别是在环月球轨道对接，然后一起返回地球。这种方法需要的总设备重量最小。
第四种方案是发射两枚火箭到月球上，一枚运载登月舱，另一枚运载从月球返回地球的火箭，然后在月球上组装。
今天中国的火星计划采用的返回方案依然是“阿波罗计划”的第三种方案。
为了保证在月球恶劣的环境下能把影像拍摄下来并且传回到地球，还需要特殊的照相机，当时瑞典的哈苏公司专门为"阿波罗计划"研制了专用摄像机，这也让哈苏一举成名。
此外在文化上，美国人比较珍爱生命，它在技术上能做到5，也只敢让宇航员使用3的技术。而前苏联为了超过美国，敢把最新的，但还不成熟的技术就拿来使用。因此，即使在外界大家看到两国的火箭技术差不多，但美国留出的余量是非常大的，而前苏联则没有。
很多人觉得在60年代末前苏联依然是世界上GDP第二高的国家，这其实是一个算法上的错误，因为它是按照前苏联官方的卢布-美元汇率折算的。当时前苏联规定的汇率是1卢布兑换1.5美元，而在自由市场上，1美元可以兑换5卢布，甚至更多。GDP只有在自由汇率的国家才有意义。
“阿波罗计划”是人类迄今最大的科学探索计划，美国全国动员起来上百家的大学、研究机构和公司，两万多名科学家和40万人直接或间接地参与了这项航天计划，而参与配套工作的人就多得无法统计了。
地球和月亮的距离只有38万公里，而地球到火星最近的距离也有5600万公里（最远距离长达4亿公里），超过地月距离两个数量级。这使得火箭从地球到火星单程要走9个月时间，即使是光速，单程也要走三分钟，因此控制也是不可能的事情，加上长距离带来的许多其它困难，比如宇航员长期暴露在宇宙射线中，使得登火星的难度比登月恐怕要大两个数量级还不止。这件事以今天的技术水平，如果今天全世界所有国家一起来做，或许有希望，但绝不是一个国家、一个公司能够办到的。
思考题：你觉得是否值得举全世界之力登陆火星？
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人类离登陆火星有多远（4）：马斯克的SpaceX的水平到底怎么样？
同样是这样一枚火箭，却在中国国内出尽了风头，因此很多人讲马斯克确实创造了奇迹，Space X是三流的技术，二流的财务，一流的公关。
总的来讲，他们不认为Space X的这个火箭在技术上有什么先进性。
首先，“重型猎鹰”是否能算是现役运载能力最强的火箭，专家们大多不认可，更不要说像很多国内媒体误解的那样超越了“土星5号”。
一位航天领域的朋友讲，一个举重运动员的真实水平要看他在赛场上举起了多重的杠铃，而不是根据他的肌肉纤维数量推算。
其次，火箭专家们在考察火箭性能时，要具体分析推力（它反映绝对的推动力，推力在不同地方测定数据会有差异，因此又分为地面的推力，真空中的推力等）、比冲（它反映发动机燃烧的效率）和室压（燃烧室的压力，它反映发动机的技术水平）这三项技术指标。
无论在国内还是在美国，航天界人士的看法都颇为一致：Space X的努力值得赞许，但是技术水平真不高。
思考题：你认为中国的“长征”火箭和Space X的“重型猎鹰”，谁的水平高？
来信补充 | 从马斯克的“天价”薪酬，为你提供分析财经新闻的思路
首先，看新闻不仅仅看标题。
其次，凡是和金融有关的信息，我都是看第一手材料。
最后，第一手材料因为是原材料，需要作进一步的处理。
今天借着一则新闻，我分析了它背后的一些看点，也给你提供一个分析财经新闻的思路。
答读者问26 | 我们对无人驾驶是否像对火星登陆一样有过高期望？
汽车工业界将无人驾驶汽车从无到有分为五级，即：
L1 完全由人操作的汽车
L2 辅助驾驶汽车
L3 高度辅助驾驶汽车
L4 有限制的无人（自动）驾驶汽车
L5 完全无人驾驶汽车
目前，Google旗下的Waymo公司，已经在第五级商业运营了，有2000多辆车在路上跑，估计今年能有上万辆车上路。此外，美国通用公司将于2019年推出L5的无人驾驶汽车。福特将于2021年推出无方向盘，无刹车的L5级自动驾驶汽车。
此外，世界上还有几个研发团队和合资公司，接近这个水平。它们是：德国的大众、戴姆勒－奔驰和博世的合资公司、雷诺－日产、宝马－英特尔－菲亚特（包括控股的美国克莱斯勒）。这里面除了Google，都是传统的车厂，因为缺少抢眼球的新型创业公司和IT公司，因此对于它们的报道并不多。但是，这些公司都是在做实实在在的事情，它们的研发一旦完成，商业化的速度会很快。
在生活中，我们做事情之前，不仅要考虑能力是否能及，还要考虑成本，重要性的优先级，以及做成之后带来的收益。把这些问题都考虑了，你就会发现世界远比想象的复杂，因此判断什么事情能做的见识，就显得特别重要了。
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