载人火星飞行的价格和概况

火星上宇航员和居住地的艺术家概念图。 人类火星任务虽然设想已久，但在成本和后勤方面面临巨大挑战。对载人火星探险的估算差别很大--对于美国国家航空航天局（NASA）这样由政府主导的项目，估算达到了 千亿美元 单次飞行的成本。与此相反，新的商业参与者承诺将利用可重复使用的航天器和创新方法大幅降低每位旅行者的成本。本报告比较了未来十年将人类运送到火星的预期成本，研究了公开宣布的计划和推测的预测，并强调了每种拟议火星转移方案的可行性、可靠性和潜在定价模式。

美国国家航空航天局的火星运输计划（政府资助）

美国国家航空航天局的目标是在 2020 年将宇航员送上火星。 2030 年代初至 2030 年代中期，将月球作为跳板。目前的计划目标是 在 2035 年左右完成载人火星任务 在 "阿耳特弥斯 "计划建立人类在月球上的持续存在之后。美国国家航空航天局的方法包括 太空发射系统（SLS） 巨型火箭和 猎户座 这种结构强调成熟的技术，但需要多次发射和在太空组装，导致成本上升。这种结构强调成熟的技术，但需要多次发射和在太空组装，导致成本上升。

- 成本估算： 与商业企业不同，美国国家航空航天局不出售门票，但 人均费用 从任务预算中可以推断出。分析表明 美国国家航空航天局的单次火星任务可能耗资 $5000 亿美元左右 (如果算上所有必要硬件和基础设施的开发费用，这一数字将达到 5 万亿美元。这一数字远远超过了迄今为止任何一次任务的费用，凸显了预算方面的挑战。即使是阿耳特弥斯（Artemis）登月计划--一个 "垫脚石" 到 2025 年，预计火星发射费用约为 $93 亿美元，SLS/Orion 的每次发射费用约为 $93 亿美元，SLS/Orion 的每次发射费用约为 $93 亿美元。 $41 亿美元 (主要是由于消耗性硬件）。按每次任务 3-4 名宇航员计算，这实际上是 每名宇航员超过 10 亿美元 仅月球附近地区。如果采用类似的承包模式和一次性使用系统，火星任务的人均成本可能会更高。

- 资金和可行性： 美国国家航空航天局的飞行任务由政府拨款资助。这些 巨额费用 这意味着火星计划取决于持续的政治支持和预算。美国国家航空航天局（NASA）正在探索成本分担和合作伙伴关系--例如，利用 太空探索技术公司的星际飞船 以减少开支。对于火星，NASA 可能同样会在运输或技术方面与商业供应商合作，以控制成本。然而，经济效益并不是由利润驱动的。 理由具有科学性和战略性而不是销售座位。因此，如果国家优先事项发生变化，资金就会变得十分紧张。确保火星计划 经济上可持续 几十年来，美国国家航空航天局面临的一个主要挑战是

- 技术挑战： 美国国家航空航天局（NASA）的保守做法将安全性和可靠性放在首位，但技术上的障碍是巨大的。长时间的生命支持、单程约 6-7 个月航程的辐射屏蔽，以及重型载人飞行器在火星上的进入、下降和着陆（EDL），这些都是需要解决的问题。 主要成本动因.每种技术都需要新的技术或重大升级（例如，火星 EDL 需要更大的隔热板和超音速反推力）。在轨道或盖特威组装火星转移飞行器以及可能在火星上预先部署返回燃料的复杂性也增加了成本和风险。这些挑战导致了 NASA 的高成本估算和冗长的时间表（首次着陆要到 2030 年代）。

- 时间表和可行性： 美国国家航空航天局（NASA）的时间表（约 2035 年载人火星）雄心勃勃，如果资金或技术开发滞后，该时间表可能会滑落。该机构在新的载人航天项目上有过延误的记录（例如，SLS 的开发就花费了十多年的时间）。 可行性 2030 年登陆火星的可能性取决于 2020 年代的进展：成功的阿耳特弥斯号登月任 务、火星栖息地和生命支持技术的演示，以及可能的分担成本的国际伙伴关系。美国国家航空航天局的方法是 概念可靠 (以阿波罗/ISS/Artemis 经验为基础），但 费时费力这引发了长期可持续性的问题。批评者指出，按照目前的预算水平，一个纯粹由政府管理的火星计划可能需要几十年的时间，而且 万亿美元 许多人认为，如果不采取新的节约成本战略，这种情况将难以为继。

太空探索技术公司的火星运输计划（商业）

SpaceX 的星际飞船向太空发射的效果图。 SpaceX 是拥有明确火星雄心的领先私营企业。该公司的 星际飞船 航天器和 超重型 增压器系统设计为完全 可再用 太空探索技术公司（SpaceX）是一家致力于将人类（每次最多 100 人）和货物运往火星的运输系统。SpaceX 的创始人埃隆-马斯克（Elon Musk）将火星殖民作为公司的长期愿景，旨在让大量人口移居火星。 星际飞船 是该计划的核心：一个不锈钢的可补充燃料的航天器，可以发射到地球轨道，从轨道上的加油船补充燃料，然后前往火星并返回 不丢弃.这种方法如果成功，有望将火星运输的成本降低数个数量级。

- 时间表和计划： SpaceX 公司公开宣布的目标是将第一颗 货运飞船 早在 2022-2024和第一个 载人星舰 一 2024-2026 (最初于 2016-2017 年公布的时间表）。实际上，这些日期是不固定的--截至 2023 年，还没有一艘星际飞船进入轨道，2023 年的轨道飞行测试也提前结束了--但发展是迅速的。现实的预测是在 2023 年进行载人火星试飞。 2020 年代末这取决于工程进展和监管部门的批准。SpaceX 已经展示了快速迭代的能力（如星际飞船原型、反复的发动机测试），并且还在计划月球轨道之旅（"太空船"）。 亲爱的月亮 2024年的 "星际飞船 "项目）作为先导。如果 "星船 "号在 2020 年代中期进入轨道并加注燃料，一个 2030 年之前尝试火星转移 是可以想象的。与 NASA 不同的是，SpaceX 可以在技术准备就绪后立即决定启动私人火星任务，哪怕只是与公司的几名宇航员或付费客户进行演示，这使得他们的时间表可能更加激进（如果技术上可行的话）。

- 每位乘客的成本： SpaceX 公司的战略明确是 最大限度地提高重复利用率和飞行频率 将成本分摊给众多乘客。马斯克曾表示 运营成本 星际飞船发射只能 ~$2 百万 (主要是推进剂）--与目前的火箭相比低得令人难以置信--如果该系统可以完全快速地重复使用的话。从理论上讲，一艘星际飞船可以搭载 50-100 人，产生一个 每人数万美元 燃料成本。当然，开发成本（几 十亿 美元）需要收回，但马斯克经常提到的愿景是，未来前往火星的票价约为 $100,000 （甚至可能低至 $100k）可能 < $500k 在早年。他建议将这一比例降低到 "如果经济发达，大多数人都可以卖掉在地球上的房子，搬到火星上去" .2017 年，马斯克估计初始票价约为 每人 $20 万随着规模的扩大，会降至 ~$100k 。这些数字是 有抱负 - 虽然门票尚未开始发售，但它们表明了 SpaceX 的目标： 便宜几个数量级 与传统项目相比。值得注意的是，早期的火星航行（比如说，只有十几名工程师执行测试任务）不会进行商业销售，SpaceX 的实际成本将高达数亿美元；但随着系统的成熟，每增加一名乘客的边际成本可能会接近马斯克的目标。

- 资金和商业模式： 与 NASA 不同，SpaceX 必须考虑经济可行性。开发 "星际飞船"（预计 $5-100 亿 马斯克的 "星链 "卫星计划（马斯克曾表示，该计划的部分目的是为火星雄心提供资金）由 SpaceX 私人出资--通过发射收入和对其 "星链 "卫星计划的大规模投资（马斯克曾表示，该计划的部分目的是为火星雄心提供资金）。SpaceX 还赢得了 $ 29 亿美元的 NASA 合同 SpaceX将利用星际飞船作为月球着陆器，为其注入现金流。未来，SpaceX 将从火星旅行中获得收入： 出售座位甚至整个星际飞船航班 给客户。最初的客户可以是 美国宇航局 (为宇航员购买交通工具）或 太空游客.例如，由亿万富翁资助的航行（类比于 dearMoon 的火星）可以为早期的载人飞行任务提供资金。在 10 多年的时间里，如果星际飞船实现了常规飞行，SpaceX 可以采用 航空模型票价：每年多次飞行，最初票价很高（数百万美元），但随着数量的增加和竞争的加剧，票价会降至六位数。马斯克甚至提出了 免费往返机票 (前往火星需要付费，但返回地球是免费的），以鼓励移民，同时确保没有人会因为成本原因而被困在火星上。最重要的经济赌注是，大幅降低发射成本将释放足够的需求（来自研究人员、冒险家、移民和机构），使火星旅行成为一项长期可行的商业业务。

- 技术和后勤挑战 SpaceX 的计划取决于几项未经证实的技术能否实现： 快速复用星际飞船的主要任务是在轨道上进行燃料补给，并提供长时间的生命支持。星际飞船的巨型不锈钢设计必须经受住多次重返地球和火星的考验，并且 在地球轨道上为星际飞船补充燃料 - 这是将足够的质量运往火星的一个关键因素，必须得到证明。此外，携带 100 名乘客安全穿越深空需要强大的生命支持、辐射屏蔽，或许还需要人工重力（"星际飞船 "不提供重力，因此需要在 6 个月的旅程中减轻 0g 对健康的影响）。这些都是 非同小可的挑战 SpaceX 公司正在积极研究该技术，但它将增加开发成本和复杂性。另一个成本因素是需要 火星基础设施:太空探索技术公司（SpaceX）计划用最初的 "星际飞船 "携带设备在火星上生产燃料（转自 就地利用资源从火星水和 CO₂ 制造甲烷/氧推进剂）。虽然这避免了从地球运输回程燃料，但它需要火星上可靠的 ISRU 技术--这是一个后勤障碍，如果延误，资产或人员可能会在火星上滞留更长时间（增加任务成本）。尽管存在这些挑战，SpaceX 公司在猎鹰火箭的可重复使用性和快速开发周期方面的记录还是给了我们一些信心。我们可以看到 可靠性 星际飞船能否载人还有待验证；SpaceX 可能会在载人之前进行多次货运/试飞，以确保安全是可以接受的。 可行性 未来十年能否到达火星取决于能否克服这些障碍。如果他们成功了，SpaceX 将大大降低所有其他选择的成本，使其成为世界上最大的火星探测器。 最经济 到 2030 年代，人类火星运输工具。

蓝色起源公司和其他私营企业

杰夫-贝索斯（Jeff Bezos）创办的太空公司蓝色起源（Blue Origin）是另一个经常与 SpaceX 并列的商业公司。然而、 蓝色起源公司尚未公开宣布任何详细的载人火星任务计划 在未来 10 年内，它的重点主要放在月球和地球轨道上。蓝色起源公司正在开发 新格伦 重型运载火箭（预计 2020 年代中期首次发射），有可能将重型有效载荷送往火星，但 人员 火星运输尚未列入其路线图。相反，蓝色起源的大项目是 蓝月亮 在美国国家航空航天局（NASA）的阿特米斯（Artemis）计划中，计划于 2029 年左右实现载人登月。尽管如此，蓝色起源的 远景 蓝天公司的目标是让数百万人在太空中生活和工作，因此火星肯定是其理想目标之一。蓝天公司的任何火星项目都可能利用其可重复使用火箭和月球着陆器的经验，但可能 十年之后.

- 时间表和计划： 在 2025-2035 年期间，"蓝色起源 "公司将验证 "新格伦"（部分可重复使用的轨道火箭），并执行月球任务。蓝色起源公司在 2035 年之前进行火星转移将是 高度猜测.该公司可能会为 NASA 或其他合作伙伴的火星计划贡献技术（例如，蓝天公司的发动机或着陆器设计可适用于火星）。波音公司和洛克希德-马丁公司作为传统的航空航天巨头，除了与美国国家航空航天局（NASA）合作外，同样没有独立的火星运输计划（波音公司建造了 SLS；洛克希德公司建造了 "猎户座 "飞船，并提出了 "蓝天 "计划）。 火星大本营 NASA 的轨道站概念）。这些概念仍然是 概念 没有专项资金。另一个值得注意的私人概念是 火星一号火星一号 "是荷兰的一个非营利组织，该组织在 2010 年代提出了由真人秀节目资助的单程火星之旅。火星一号估计 $6 十亿 这意味着初始任务中每位乘客的费用约为 $1.5 亿美元--这比美国国家航空航天局（NASA）的方法便宜得多，但仍然非常高，而且基于许多未经证实的假设。最终，"火星一号 "未能获得资金，并宣布破产，这凸显了纯粹通过私人投资和媒体版权为此类项目融资的困难。

- 费用和资金： 由于 "蓝色起源 "公司尚未提出火星计划，因此没有官方成本数字或票价。任何预测都是推测。蓝色起源公司由贝索斯的财富支持（他个人每年从亚马逊股票销售中向该公司投资约 10 亿美元），并开始从亚轨道旅游中获得收入（据报道，其 "新谢泼德 "亚轨道飞行的票价为 $250k-$500k+ 每一次都是首次飞行）以及即将进行的卫星发射。如果 "蓝色起源 "公司要进行火星运输，它可能会像 SpaceX 公司一样，通过内部投资和争夺美国国家航空航天局（NASA）的合同来筹集开发资金。(例如，"蓝色起源 "公司在第一份 "阿耳特弥斯"（Artemis）月球着陆器合同上输给了 SpaceX 公司，但却在 2023 年赢得了第二份合同，价值 $34 亿美元，用于 2029 年的月球着陆）。蓝色起源的理念是 循序渐进，逐步发展 ("Gradatim Ferociter"）意味着它可能只有在掌握了轨道和月球载人飞行之后才能应对火星问题。从长远来看，如果蓝色起源公司制造出可重复使用的火星飞行器，那么 定价模式 可能与 SpaceX 类似（向富有的冒险家出售门票或为 NASA 提供运输服务），但在现阶段，这种定价纯属猜测。

- 可行性与挑战： 对于任何新加入的私人公司（无论是蓝色起源公司还是其他公司）来说，要执行载人火星任务，就需要 障碍与 SpaceX 的重型运载火箭：重型运载火箭的发射能力、太空加油或组装、先进的生命支持以及大量的资金投入。蓝色起源公司的 "新格伦 "火箭将是大型火箭，但有效载荷可能不如 "星际飞船 "大；可能需要多次发射 "新格伦 "火箭才能在轨道上组装火星任务，这将增加成本和复杂性。如果不能完全重复使用，每次任务的成本将居高不下（新格伦火箭的第一级可以重复使用，但第二级目前是消耗品）。蓝天公司系统的可靠性需要逐步验证（他们曾 多次成功的亚轨道乘员飞行但尚未进行轨道飞行）。总之 其他私营企业没有未来十年的具体火星时间表虽然它们最终可能会提供替代的交通选择、 SpaceX 仍是主要的商业竞争者 由于其在相关技术方面的领先优势，它是人类早期火星转移的首选。

国际计划：中国和其他国家

超越美国的努力、 中国 正在积极规划人类火星探测。2021 年，中国宣布了首次发射火星探测器的路线图。 2033 年载人火星飞行任务2035年、2037年、2041年及以后的后续任务。这一雄心勃勃的计划是建立一个 永久居住的火星基地 并利用火星资源。中国的方法是由政府通过中国国家航天局（CNSA）和相关国有承包商推动的。在成功将机器人送上火星后（2021 年天文一号任务和祝融号探测器），中国目前正在开发重型运载火箭。 长征 9 在火星上使用火箭和潜在的核动力推进器，以实现载人火星转移。计划在 2030 年左右进行一次火星取样返回任务（机器人），以演练一些所需的技术。

- 费用和资金： 中国载人火星计划的详细成本估算尚未公开。不过，作为一项由国家主导的工作，资金将来自政府预算，并以战略和声望为动机。众所周知，中国的太空计划在某些领域的成本相对低于美国国家航空航天局（NASA）（由于劳动力成本较低和决策精简），但载人火星计划仍将非常昂贵（在整个计划期间可能需要数百亿美元，甚至更多）。由于中国目前不打算向平民出售 "门票"，因此没有直接的单座成本--整个任务的成本都由政府承担。就经济可行性而言，中国将载人火星任务视为对技术实力和国家声望的投资，而非盈利。这意味着只要中央政府优先考虑该项目，资金就可以持续。(值得注意的是，中国的载人登月计划和即将推出的空间站模块表明了中国对载人航天的坚定承诺）。

- 技术与时间表： 中国的 2033 年人类首次登陆 该计划非常激进--与美国国家航空航天局的暂定时间表大致同步--需要快速开发多种新技术。关键需求包括可与 SLS/Starship 相媲美的超重型火箭、长时间任务的生命支持（迄今为止，中国的载人航天飞行都是在低地球轨道上飞行数天至数月），以及火星安全着陆和返回的解决方案。中国正在研究 核热推进 中国正在开发一种新技术，以缩短运输时间（有可能将旅行时间缩短到几个月），这可以降低一些成本（减少消耗品、减少辐射暴露），但到 2030 年代，这种技术可能还没有准备就绪。对于现有的长征火箭来说，中国运载火箭的可靠性很高，但新的超大型火箭和深空载人系统最初还未经验证。还有人说 国际合作:中国已邀请国际合作伙伴（鉴于俄罗斯的太空野心和目前与美国/欧洲的隔阂，中国已邀请国际合作伙伴 中俄火星伙伴关系 中国的火星计划可能会与其他国家的火星计划合作，共同分担成本和专业知识）。总的来说，中国的火星计划似乎 可行 鉴于美国的资源和实现雄心勃勃的太空目标（空间站、月球远端着陆等）的记录，但时间表可能会面临延误。如果能够实现，它将为人类提供另一种通往火星的运输系统（由政府运营，不对私人乘客开放），而且成本可能低于美国国家航空航天局（NASA）的方法（尽管与 SpaceX 希望的低成本仍有差距）。

- 其他国家努力： 其他航天机构（欧洲的欧空局、俄罗斯的俄罗斯航天局、印度的印度空间研究组织等）目前还没有计划在 2020 年代或 2030 年代初实施独立的载人火星计划，这主要是由于成本巨大。 欧洲 欧洲航天局为美国国家航空航天局的计划提供技术（如 "猎户座 "和 "网关 "的组件），并可能在美国国家航空航天局领导的火星任务中派遣欧洲宇航员，但没有独立的火星飞行器。 俄罗斯 俄罗斯定期宣布对火星感兴趣（并在文件中提出了深空栖息地和核推进概念），但由于预算限制和地缘政治因素，在未来十年内不可能由俄罗斯领导人类火星任务。 印度、日本、阿联酋 等公司目前正专注于机器人火星探测。美国 阿联酋例如，美国宇航局有一个非常长远的愿景，即在 2117 年之前建成一个火星城市，但近期内没有载人发射计划。总之，在未来 10 年内，任何非美国、非中国的载人火星运输几乎肯定都是合作进行的--例如，外国宇航员搭乘 NASA 或 SpaceX 任务的顺风车--而不是单独的传输系统来进行比较。

火星转移方案比较分析

下表概述了人类火星运输的主要参与者和计划，并比较了他们的 时间表、人均成本估算和筹资模式:

计划/车辆	组织者	人类首个火星目标	估算每位乘客的成本	筹资和定价模式
美国国家航空航天局（SLS/Orion 及其合作伙伴）	美国政府（美国国家航空航天局）	~2035（往返任务）	无门票；任务费用 ≈ $ 5000+ 十亿 总计（每名宇航员 10 亿美元）	政府资助（纳税人）。每个座位没有直接价格；科学/国家利益证明成本合理。开发和运营成本极高，飞行率低。
SpaceX 星际飞船	太空探索技术公司（私营）	~2028-2030（乐观）	$100k-$500k (未来的理想机票） . 首次飞行 实际成本很高（试飞任务需要数百张 $M 票；尚未公开售票）。长期边际成本可能是 <$100k 完全重复使用（~$2M/100 人发射）。	私人资助开发（SpaceX/Elon Musk，加上 NASA 合同）。计划向机构和私人客户出售座位。依靠高容量和重复使用来赚钱；早期任务可能由投资者或赞助商提供资金，直到门票销售变得可行。
蓝色起源（源自新格伦的火星飞行器） [推测]	蓝色起源（私营）	无明确计划（可能 2035 年后)	不适用 - 没有公布火星运输定价。如果不完全重复使用，潜在成本很高（"新格伦 "号消耗了第二级）。如果实现重复使用，可以争取有竞争力的价格。	由亿万富翁（杰夫-贝索斯）出资并与政府签订合同。可能会寻求 NASA 的支持。定价模式未定；如果开发出火星飞行器，可能与 SpaceX 类似（出售运输服务）。
中国火星任务	中国国家航天局	2033 首次着陆（载人）	不适用（政府任务）。计划总费用未披露；预计 数以百亿计.未推向市场的每位宇航员的成本（国家赞助的乘员）。	与国家项目一样由国家资助。没有商业机票。规模经济不是主要因素；将根据任务目标的需要进行支出。制造成本可能低于美国，但总体投资较高。
火星一号 [已停用]	火星一号（私人）	~2026（单程） (从未意识到）	$ 每人 15 亿美元 (单向) - $6B 供前 4 人使用 .每 4 次跟踪 $4B（每次约 $1B）。	计划为真人秀提供资金（失败）。没有可行的资金；成本是推测的。证明了如此规模的纯私人资助的难度。

表： 主要人类火星运输计划的比较，包括其预期时间表、粗略的人均成本或票价（如有）以及资金来源。(请注意： 蓝色起源公司的火星计划是假设的，因为该公司尚未宣布载人火星计划。同样，"火星一号 "也被作为一个公开的私人计划的例子，尽管它已不再活跃）。

如表所示、 太空探索技术公司的星际飞船 其突出特点是 大幅降低成本目标 由于完全重复使用和高容量，每名乘客只需花费几百美元。如果 "星际飞船 "取得成功，它将把火星旅行的价格降到政府甚至个人都能承受的范围内（几十万美元，类似于一栋房子的价格），尽管价格仍然昂贵。相比之下，美国国家航空航天局（NASA）和中国政府主导的任务，至少在最初阶段，将 一票难求 - 这些都是由精挑细选的宇航员组成的探索任务，如果将计划预算分摊到每个人身上，其隐性成本将达到数亿或数十亿美元。 可靠性 和 安全 也可能有所不同：NASA 将有极其严格的安全系数（因此成本更高，开发时间更长），而 SpaceX 可能会在初期接受更高的风险，以便快速迭代，降低成本（最终通过大量的飞行经验达到类似客机的安全性）。无论是 NASA 还是 SpaceX 的首次载人火星任务，都将承担巨大的固有风险，原因很简单，因为之前从未有人进行过火星之旅。

影响成本和可行性的关键因素

几个 技术和物流因素 在所有这些计划中，人类前往火星的运输成本将受到严重影响：

- 可重复使用性与可消耗性： 可重复使用运载火箭（如 "星际飞船"，以及其他公司未来可能开发的系统）将巨大的开发成本分摊到多次飞行中，无需为每次飞行任务都重建新的火箭。这就是 SpaceX 低成本战略的基石.相比之下，NASA 的 SLS 目前是一次性使用的 - 每枚 $4B 火箭都要扔掉 - 这使得每次任务的成本居高不下 .实现可重复使用性（尤其是大型助推器和航天器的可重复使用性）在技术上具有挑战性，但可以提供 巨大的成本节约 如果成功的话。这是一种权衡：可重复使用的系统可能更少 经过验证的 但长期成本较低。

- 发射质量和在轨组装/加注燃料： 载人飞船到达火星可能需要超大型火箭或多次中型发射。美国国家航空航天局的计划可能会使用多次 SLS 发射来组装火星飞行器或提前发送货物，而 SpaceX 将在地球轨道上为 "星际飞船 "加注燃料，以发送一艘满载货物的飞船。轨道加油和组装增加了复杂性和潜在的故障点，但可以减少所需火箭的尺寸（和成本）。不过，如果不加以简化，建立燃料库或每次任务进行多次发射可能会增加运营成本。运载能力 每次发射的人数更多 也会影响人均成本：SpaceX 将 100 人装在一个飞行器上，大大降低了人均成本（但也提高了一次发射的风险）。美国国家航空航天局（NASA）的方法可能一次发送小于 10 名宇航员，这意味着所有的发射成本都要分给更少的人。

- 生命支持和任务持续时间： 前往火星的人类将需要食物、水、空气和保护措施，旅途大约需要 单程 6-9 个月加上在火星上的时间。生命支持系统必须高度可靠，并可能具有再生功能（循环使用空气和水）--开发这些系统的成本很高（美国国家航空航天局（NASA）的一项估算显示，火星任务的生命支持成本仅为 $2+ 十亿 ).如果先进的推进器（如核热推进器）能将旅行时间缩短到几个月，就能减少所需的消耗品（以及暴露在有害辐射下的时间），从而有可能降低一些成本，但这种推进器可能还不能用于最初的任务。在火星上逗留时间较长（美国宇航局预计在火星表面逗留长达约 500 天）意味着栖息地需要坚固耐用，或许部分地 自足 (电力、辐射屏蔽等），增加了成本，但产生了更多的科学回报。解决这些难题对安全至关重要，而高效地解决这些难题将使成本效益更高的计划与价格更高的计划区分开来。

- 火星的进入、下降和着陆（EDL）： 人类登陆火星远比登陆月球或返回地球困难得多。火星大气层很厚，足以在进入火星时产生高热，但大气层太薄，仅靠降落伞不足以减缓重型航天器的速度。建议的解决方案（反推着陆、充气减速装置、大型降落伞系统或某些组合）都涉及到 新技术.开发能够安全运送大型乘员栖息地（可能超过 20 吨）的火星着陆器是 NASA 计划的主要成本驱动因素。SpaceX 公司的 "星际飞船 "设计为进入火星大气层并以推进方式整体着陆，但这一操作（通常被称为"超音速跳伞由于 "星际飞船 "的 "腹部翻转 "再入大气层剖面，EDL 仍未在火星上进行测试，这也是他们计划中风险最大的部分之一。EDL的任何故障都可能导致任务失败，因此冗余和测试至关重要--但测试（可能包括在火星上进行无人驾驶的模拟着陆）将耗资巨大。强大的 EDL 能力对于人类任务来说是不可或缺的，而确保其可靠运行将需要大量投资（无论是 NASA 还是 SpaceX 或中国），从而影响总体成本。

- 业务规模： 如果/当火星运输从以下方式转变时，人均成本将大幅提高 一次性任务 到定期飞行的持续计划。美国国家航空航天局的阿波罗计划因成本和政治意愿减弱而被取消；为了避免这种情况，未来的火星计划（尤其是商业计划）要寻求一种自我维持的节奏。SpaceX 的愿景是 每个发射窗口都有数百名定居者 这将摊销成本，并利用规模经济（批量购买材料、日常运作）来降低价格。如果只有少数几次飞行任务，那么每次飞行任务都将承担全部开发成本。因此 可靠性 飞行器的数量和火星旅行的需求将决定我们是进入频繁飞行的良性循环（降低成本），还是继续保持罕见的实验性任务模式（保持极高的成本）。

经济可行性和前景

未来十年 经济可行性 人类火星运输可能将首次接受考验。 政府领导的特派团 (美国国家航空航天局（NASA）、中国国家航天局（CNSA）并不以盈利为目的；其生存能力是以政治和公众的支持来衡量的。美国国家航空航天局需要持续增加资金，以实现 2030 年的火星目标，虽然火星受到公众的广泛关注，但它与其他优先事项存在竞争。如果 商业供应商降低成本障碍这使得美国国家航空航天局能够 购买运输服务 这种商业合同模式（类似于美国国家航空航天局（NASA）现在向 SpaceX 公司购买国际空间站的搭乘服务）可以通过外包部分开发成本，使火星任务在经济上更容易被立法者接受。这种商业合同模式（类似于美国国家航空航天局（NASA）现在向 SpaceX 公司购买国际空间站的搭乘服务）可以通过外包部分开发成本，使火星任务在经济上更容易被立法者接受。NASA 的监察长明确警告说，目前的成本轨迹（SLS/Orion 每次发射成本为 $4B）是 "不可持续" 这就迫使 NASA 采用更便宜的替代方案（如 Starship），否则项目就有可能被取消。

对于 私营公司要使火星运输在经济上可行是一项艰巨的任务。$100k+ 的火星门票市场尚未得到证实--它取决于这样一个假设，即有足够多的人 想 在 2025-2035 年期间，可能的客户是：有兴趣去并有能力去的人（或愿意赞助航程的组织）。在 2025-2035 年期间，可能的客户是 政府（用于研究/插旗） 和 超级富豪 (探险或慈善）。前往低地球轨道和月球的太空旅游刚刚兴起；鉴于成本较高、时间承诺较长（约 2 年的旅行）和风险较高，对于任何付费客户来说，火星都将是一次更高层次的信仰飞跃。这意味着早期 火星飞行可能会导致亏损 对于 SpaceX 而言，更多的是为了证明概念，而不是赚钱。埃隆-马斯克（Elon Musk）承认，在火星上建造一座城市不会立即盈利，而是一项关乎人类未来的长期事业（这也是他将其他投资项目的利润投入其中的原因）。蓝色起源公司和其他公司也将面临同样的问题--火星没有短期利润，因此需要有耐心、有远见的资本。一线希望是，为火星开发的许多技术（如生命支持、闭环栖息地、重型运载火箭）都可应用于以下领域 地球轨道运行和月球项目而这些公司确实有近期的客户（NASA、军方、电信公司等）。因此，在为火星做准备的同时，公司最初可以通过服务这些市场来收回一些成本（如 SpaceX 的卫星发射和 Starlink，以及 Blue Origin 希望的 New Glenn）。

展望未来十年，我们预计

- 太空探索技术公司 继续在降低发射成本方面发挥带头作用，并有可能进行首次 私人资助的飞越或登陆火星尝试 如果星际飞船投入运营。他们的定价模式将不断演变--也许会从美国国家航空航天局（NASA）资助的宇航员任务开始（NASA 可以与 SpaceX 签订合同，让宇航员登陆火星，类似于月球 Artemis HLS 合同），然后才是纯粹的旅游旅行。如果 Starship 的成本承诺属实，到 2020 年代末，SpaceX 可能会宣布票价，并开始接受未来火星之旅的定金（类似于维珍银河公司提前数年出售亚轨道票）。

- 美国宇航局 到 2020 年代，该计划可能仍将处于准备阶段，在月球任务中测试硬件并完善计划。月球 首次由美国宇航局赞助的载人火星飞行任务 可能会在 2030 年代末获准飞行，可能会采用混合方式（NASA 乘员乘坐商业提供的火星着陆器/飞船，由 NASA 监督）。如果采用商业合作的方式，每次任务的成本有望降低--例如，使用 SpaceX 星际飞船的变体而不是开发全新的火星着陆器，可以为 NASA 节省数十亿美元。该机构还将继续开展国际合作，以分摊成本（例如，欧洲、日本、加拿大以宇航员席位作为交换）。

- 中国 如果中国分配足够的资源，可能会加快火星计划的进度，从而让世界大吃一惊--他们 2033 年的目标是雄心勃勃的，但即使滑落到 2030 年代末，中国仍可能是有史以来第二个将人类送上火星的国家。费用由国家预算承担，中国可能不会公开全部开支，但其计划的进展将间接向美国施压，迫使其不再拖延（一种新的 "太空竞赛 "动态）。没有迹象表明中国会以商业方式提供座位；他们的任务将是国家任务，尽管作为一种外交姿态，他们可能会搭载盟国的宇航员。

- 其他球员 (蓝色起源公司等）可能不会在 10 年内将人类送上火星，但可能会奠定基础。例如，"蓝色起源 "公司可能会开发出更大的第二级或航天器，随后演变成火星转移飞行器，特别是如果美国国家航空航天局（NASA）有兴趣资助这种开发的话。我们还可能看到新的加入者--如初创企业或公私联合体--提出创造性的方法（也许是较小规模的任务，如太空探险/提托公司曾提出的双人飞越火星）。如果其中任何一种方法获得认可，其成本将以两大公司（美国国家航空航天局和 SpaceX）为基准。

在 可行性和可靠性但是，每种方案都要权衡利弊。美国宇航局的计划是 技术保守 而且成本极高，但会优先考虑宇航员的安全（逐步承担风险）。SpaceX 具有成本颠覆性，可以实现 早期作战能力但是，Starship 的可靠性还需要大规模验证；这是一种高风险、高回报的方法。星舰 可靠性 星际飞船舰队频繁飞往火星的可能性尚未得到证实，而美国国家航空航天局的一次性飞行任务将把每次飞行都视为一次重大探险，并进行大量测试（但两次飞行之间要间隔数年）。从长远来看，如果星际飞船或类似系统被证明是安全的，它们也可能成为美国宇航局的运输方式--将商业和政府途径合二为一。

结论

将人类送上火星的成本是 预期下降 由于商业航天公司的创新，在未来十年中，火星旅行的成本将有所下降，但仍将是一个巨大的数字。2020 年代初，对火星之旅的估计从 千亿 到几个 每人十万美元（SpaceX 的愿景） - 巨大的差距。到 2035 年，我们很可能会看到人类火星转移的首次尝试，以及随之而来的更具体的定价。由政府资助的任务如果成行，算上开发费用，每个宇航员的实际成本将高达数十亿美元，这使得它成为只有超级大国或联盟才能实施的声望项目。另一方面，如果 SpaceX 的 "星际飞船 "能够投入使用，那么它将开启一个（相对）崭新的时代。 负担得起的星际旅行也许，火星门票的价格就属于私人交易和市场经济的范畴。

最重要的是 技术障碍 这些问题和未知数与资金问题同样重要。无论采取哪种方式--公营、私营或合作--都必须努力确保机组人员在 3400 万英里的艰苦旅程中生存下来并成功完成任务。解决这些挑战的每一个方案（无论是更好的火箭发动机、更安全的着陆技术，还是生命支持方面的突破）都会对成本产生直接影响。总之，通往火星的多种途径都在探索之中： 美国国家航空航天局和中国 国家支持的广泛（和昂贵）的计划，以及 太空探索技术公司 (随后可能还会有其他国家）采用更精简、风险承受能力更强的商业方法。未来十年将揭示乐观的低成本预测能否实现，或者火星旅行最初是否仍将是一项超昂贵的事业。无论如何，人类正站在将火星从一个遥远的梦想变成一个目的地的风口浪尖上--而 票价无论是美元还是创新，都将决定我们星际未来的步伐和形态。