如果不是真的便宜或令人愉悦，马斯克的亚轨道飞行可能会降低碳含量

9月29日，埃隆·马斯克（Elon Musk）在航天工业会议上提出了火星旅行计划，当时他返回了他最喜欢的主题之一：在地球上各点之间缓慢旅行。细节虽然轻巧，但他展示了一段很漂亮的视频，其中展示了SpaceX的BFR *系统之一从港口发射并降落在世界另一端的概念。（* BFR =大猎鹰火箭）

与我相反，根据我的计算，BFR模型可能会在不可避免的次级和三级效应产生之前，看到每位旅客的喷气式飞机旅行碳足迹的40％左右，或高达240％碳足迹。

几十年来，城市之间的亚轨道旅行一直是科幻小说的主要内容，但是科学事实却供不应求。马斯克（Musk）最新涉足旅游行业与《无聊的公司》（The Boring Company）和Hyperloop（Hyperloop）一致，因为它与现状大不相同，而且也极不可能变成现实。

其他人已经处理了该解决方案中相当荒谬的要素，包括压碎重力，辐射暴露，将大型火箭发射并降落在主要城市中心附近，以及爆炸性的故障问题。

但是碳足迹呢？今天会比喷气客机旅行差吗？Facebook网站“科学三月”上有人问这个问题，所以我认为是时候进行餐巾数学了。像往常一样，Quora的优秀陌生人在保持我的数学诚实方面做得很好，使我能够自信地展示数字。

SpaceX BFR最初设想为液态氧（LOX）和液态氢（LH2）火箭，但在2012年转变为甲烷（CH4）和LOX。使用风能，太阳能和水以环保的方式来创建LH2和LOX很简单，这是我在参考链接之一中进行的航天飞机飞行探索的想法，但是大多数氢气是由天然气产生的。同样，甲烷几乎完全来自天然气，因为它代表了天然气的88–92％。如今，生物甲烷的产生量要比碳中性氢大得多，而且碳足迹也在减少。甲烷作为温室气体的效力是二氧化碳的25至86倍，因此泄漏（将发生）是一个令人担忧的问题，但是燃烧时会产生大量二氧化碳。这样做的主要目的是可以使用低碳形式的火箭燃料，但是评估将使用普通碳燃料将火箭和喷气燃料的行程进行比较。

需要设置一些假设和范围边界：

假设加油充分，BFR将在第二阶段将240吨CH4和860吨O2燃料与增压器中的燃料相加的基础上，每次发射和着陆时将产生约4,400吨CO2。仅基本燃料的使用，每位乘客每趟BTR就可达到7.2吨。假设与CNG汽车相当，那么火箭到火箭的排放量要高40％，因此实际上每位乘客的旅行量接近10吨。请注意，额外的40％中的大部分是压缩和冷却，这也适合低碳电力，因此可以减少。

但是，由于亚轨道要比轨道容易得多，因此可能无法完全供油。BFR的入轨最大有效载荷为151,000 kg。假设有620人有座位，行李，体重，氧气和水，则每位乘客的重量可能在230公斤范围内，总重量约为143,000公斤，且不超过总重量。这种餐巾纸数学水平实际上有点舍入误差，因此我不会对此进行调整。

我将针对亚轨道与轨道燃料需求进行调整。根据最少搜寻而找到的来源，即燃料质量变化的4到5倍。该消息是对普通经验法则（64倍因数）的揭穿，但出于这个目的是保守的。结果，它代替了4,400吨的CO2，而是可能在1,100吨的CO2范围内，或每位乘客使用基本燃料所需的大约1.4吨的CO2。添加40％可能会给每位乘客2吨的重量。

747飞机每位旅客每小时产生相当于0.25吨二氧化碳的飞行，包括高空起飞，着陆和巡航。假设以920 km / h的速度飞行16,000英里，则您的飞行时间为17.5小时，因此，每位乘客大约要排放4.4吨二氧化碳。

假设达到这些界限，似乎BFR每位乘客的二氧化碳排放量可能会比同等距离的747更低，从碳足迹的40％到不太可能的总量的240％的上限。当然，不同的飞机具有不同的排放曲线，而今天的飞机有生物燃料选择。新兴的混合动力飞机和其他新兴的低碳选择也将降低航空旅行排放。并请注意，对同一个Quora问题的另一个答案建议使用不同的假设（包括200名乘客）来提高碳排放量。

尽管当今生物甲烷是一种非常容易获得的替代燃料，但根据一个似乎合理的数据点，它的价格也高出约19％。鉴于已经降低了碳足迹，并采用了预期的经济舱模型，是否会产生生物甲烷值得怀疑。鉴于SpaceX今天不使用碳中和燃料，因此明天不太可能这样做。

还要注意，另一项假设不同的评估表明，每位乘客的二氧化碳排放量要多7-10倍。值得一看Quora的答案。我喜欢我的号码，但他们的号码也很吸引人。

麝香可能会使世界变得更小，并且碳中和更紧密。价格和物流可能会杀死它，但不会杀死速度，也可能不会杀死碳足迹。当然，如果它起飞了，并且比今天更多的人跳到世界的另一端，那么最终结果仍然是更多的温室气体。我曾多次穿越赤道和国际日期变更线，我可以断言旅行与成本一样是阻碍因素。

资料来源：

减少二氧化碳足迹的沼气可再生能源：应用不同工厂配置和操作压力的含义

基于天然气基础设施的沼气供应系统经济评价