

本文最初发布于 The Drive。
2018 年 2 月,埃隆·马斯克通过 SpaceX 的猎鹰重型火箭将他的私人 特斯拉跑车 送入绕太阳运行的轨道。通常,当马斯克做类似的事情时,其理由是马斯克 就是他本人,但这次也具有实际目的。火箭需要一个测试载荷,而且美国亿万富翁拥有不计其数的新特斯拉,他旧的 跑车,这是公司销售的第一款车,是一个不错的选择。
自从特斯拉进入日心轨道以来已经过去了四年,最初聚焦于驾驶座上穿着宇航服的假人“Starman”的视频馈送已失效。这在近乎真空的外太空度过了很长时间,因此,我们很好奇自去年二月那次命运攸关的发射以来它发生了什么。为了了解这辆车及其沉默的乘客可能遭遇了什么,我们采访了密歇根大学航空航天工程项目的杰出教授兼系主任安东尼·瓦斯博士。他……嗯,他对它的状况有一些担忧。
“太空中有四种主要危险,”瓦斯博士告诉我们。“有温度……重力和无重力的影响……有辐射,还有压力,”他说,顺便提了一句,还有太阳风。所有这些因素都会对汽车的材料产生不同的影响,当然这也取决于 特斯拉跑车 的构造方式。瓦斯博士似乎最担心的是热循环,以及由多种材料制成的跑车对此的反应。“在太空中,温度变化巨大。温度可能在零下 101 [摄氏度] 到 219 [摄氏度] 之间,”他解释说。这些温度变化使得汽车零件的膨胀和收缩幅度远大于在地球上,因为汽车通常不会经历 320 摄氏度(576 华氏度)的温差。“根据它们的连接方式,”他继续说道,“接头可能会松动。”

特斯拉跑车使用改装的 莲花 Elise 底盘,主体是铝,但车身是碳纤维。目前尚不清楚车身是如何固定在底盘上的,但很可能使用的是紧固件而非粘合剂。这些紧固件在长时间后很可能会松动,或在反复的应力作用下断裂。请记住,在太空中,这些波动是持续不断的,即使是粘合 碳纤维 的树脂的膨胀和收缩速度也会与纤维本身不同。瓦斯博士还谨慎地指出,并非所有的碳纤维都相同。纤维的排列方式、树脂以及两者的组合方法都不同。“[波音] 787 上的聚合物……与空中客车 A350 上的聚合物不同,后者也是碳纤维飞机,”他解释说。“所以它会不一样。”
有很多因素会影响压力——或者说完全没有压力——可能对汽车的各个部件产生影响。然而,我们随后关注了几个可能受到巨大温度波动影响的特定部件,以及太阳辐射的影响。其中之一是油漆。
瓦斯博士指出,虽然汽车油漆技术非常先进,但他有根据地推测 汽车油漆 未经过上述太空真空温度范围的测试。因此,长时间的冷热交替可能导致油漆开裂或完全剥落。“这当然会导致油漆开裂,也会导致剥落,”他告诉我。有趣的是,如果发生这种情况,微小的油漆碎片很可能只是在汽车周围的碎片场中漂浮,而不是飞向太空。“如果剥落,它只会随车一起飞行,因为没有所谓的‘分离力’。”
目前尚不清楚汽车的 电池组 是否仍然固定在车辆上,尽管考虑到它是作为有效载荷测试发射到太空的,我们认为这是可能的。瓦斯博士说,如果它还在车上,它可能处于各种不同的状况,取决于哪一面暴露在太阳的温度下。这基本上是未知的,但更清楚的是,汽车上的大部分橡胶,如轮胎、密封条等,可能已经干裂,并且可能与油漆一起漂浮在同一个碎片场中。“[橡胶] 可以承受相当高的温度,”瓦斯博士说,但随着时间的推移,它很可能会开裂并分解。“它也会经历热循环……橡胶可能会开裂。它可能会变干,变得脆,并且可能会脱落。”他还表示,汽车的皮革内饰很可能会有类似的命运。
至于我们沉默的朋友 Starman,他大概没事。瓦斯博士指出,毕竟他穿着宇航服。虽然它可能会随着时间的推移因辐射而逐渐劣化,但它的设计是为了承受极端温度变化并抵抗太空中的其他有害力。
瓦斯博士总结说,任何严重的损坏都可能来自陨石。尽管听起来不太可能,但汽车任何部分受到不同力度的撞击都可能在这种严酷的环境中遭受严重损坏。然而,汽车被陨石击中的次数,或者它是否被击中,都是推测性的。它可能有些划痕,可能像奶酪一样满是孔洞,也可能完好无损。
跑车才在太空中四年。十年或二十年后呢?令人难以置信的是,这是一个没有被广泛思考过的问题。“嗯,没有人真正考虑过,”这位教授告诉我,显然很 amused。“但现在你问了我这个问题,他的车可以成为一项很棒的测试资产。”瓦斯解释说,如果汽车甚至一部分能够被回收并带回地球,它将成为研究这些材料如何在太空条件下承受考验的宝贵资源。从橡胶轮胎到 电池 的一切都可能很有研究价值。

这并非不可能,因为马斯克的特斯拉处于一个已知的绕太阳轨道上,位于地球和火星之间,有时离地球相当近。当然,后勤工作会非常困难,但正如太空活动中的典型情况一样,在纸面上都很简单。实际上,尝试回收它可能不值得,尽管拯救 Starman 是个不错的想法。也许把它带下来,给他找个朋友。聚会后把他们送回那里。只是一个想法。
最终,损坏的程度未知,但似乎确实有可能造成相当大的损坏。橡胶,特别是轮胎,很可能状况不佳。油漆也可能磨损严重。跑车会完全面目全非吗?根据教授的说法,我认为不太可能,但话又说回来,经历过热循环的部件可能会损坏、松动或漂浮在汽车周围。不过 Starman 大概过得更好。总有积极的一面。
正如瓦斯博士指出的那样,试图回收这辆车来真正找出答案确实会很有趣。或者,想办法重新启动车载摄像头并切换回来。这两种可能性都不大,但我们现在真的想看看这辆车。早知道就应该加一些太阳能电池板来保持直播。