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NASA“火星之旅”揭秘 飞船内种菜

  美国宇航局(NASA)很早就已拟订了宏伟的太空发展战略,计划2037年实施人类第一次登陆火星工程。近年来,美国的登陆火星计划一直在依据最新太空科研成果进行调整。日前,NASA又公布了一项新计划:将小行星当作“顺风车”,宇航员由此“中转”登上火星……

  宏伟计划

  29年内美国人上火星

  美国总统布什曾宣布,要在2015年再次将宇航员送上月球,并最终送上火星。

NASA去年曾宣布,他们计划在2037年以前将美国宇航员送上火星。当时NASA官员表示,预计将于2010年完工的国际空间站将成为一个“太空中转站”,人类可以先抵达国际空间站,再前往月球及火星旅行;在不远的将来,人类将可以在火星上建立“定居点”。

  按照美国宇航局的计划,重达400吨的载人飞船从地球飞到火星,将需六七个月的时间,加上在火星停留及返回,整个过程约需两年半。载人飞船将由3到4枚新型重型运载火箭“战神”-5从地面发射到地球低轨道后组装而成。“兵马未到,粮草先行”,宇航员登陆火星前,美国宇航局将分别于2028年和2029年向火星发射货运登陆舱和星面居住舱,为宇航员在火星上登陆和工作做准备。“战神”-5正在研制当中,如研制成功,这将是美国载荷最大的运载火箭。这种火箭使用先进的低温燃料推进剂,可把140吨载荷运送到地球低轨道,也可把大约70吨载荷运往月球。

  先遣队伍

  机器人打头阵查病毒

  在将人类送上火星之前,NASA还必须完成一个艰巨的工作,那就是排除在火星上存在危险生命的可能性。目前唯一可行的方法是派遣机器人,让它从火星上返航时将土壤与空气的样品带回地球进行分析,以确定着陆点的微生物状况。但这样的工作至少需要十年才能完成,因为需要研制一个全新的安全设施。

  这项工作虽然耗时耗力,但NASA负责预防行星间微生物交叉感染的行星保护处专家拉默尔认为,这项工作非常关键,因为再多的检测也难以排除在火星上着陆的宇航员将火星上的微生物带回地球的可能性。而这样的后果是非常严重的,它会对地球的生态系统造成难以挽回的伤害。

  为此,NASA成立了一个专门小组,工作有三个重点。一是研究火星表面的尘埃,是否可能对人或是机器造成隐患;二是研究火星高空的大气动力学原理,这对飞船的着陆是非常关键的;三是研究潜在的水资源,因为水不仅能变成可供呼吸的氧,还能转化成可供燃烧的氢。

  “交通工具”

  过路小行星当“顺风车”

  在前往火星的旅程中,NASA为宇航员们选定了一辆特殊的“免费太空车 ”——一颗编号为2000SG344的小行星。

  好莱坞科幻电影《世界末日》中,演员布鲁斯·威利斯扮演的角色曾带人到太空中用核弹去炸撞向地球的小行星。现实世界中,也有很多科学家不断宣称将有小行星撞地球并引发巨大灾难,小行星因此被视为宇宙中最危险的天体之一。然而,就是这一危险天体,却被NASA利用为前往火星的“垫脚石”。

  2000SG344是科学家于2000年9月29日发现的。这个天体直径在40米左右,重约110万吨,飞行时速可达5万公里。NASA科学家认为,这个天体在30年内与地球相撞的可能性为1/500。迄今发现的任何类似天体与地球相撞的概率都要远远小于这一可能性。NASA下属的约翰逊航天中心和艾姆斯研究中心计划用新研制的“猎户座”飞船进行三到六个月的小行星往返之旅。届时,两名宇航员将在小行星路过地球、并离地球最近的时候,乘坐“猎户座”飞船接近小行星。“猎户座”飞船不会降落在小行星上,而是盘旋在它的附近。因为小行星上的重力接近零,太空舱需要紧紧贴上,很有可能使用锚固定在小行星表面。宇航员或机器人将通过太空漫步的方法登陆小行星,并在那里停留一到两周时间。

  “搭车”方式

  到站之前挖个洞“寄居”

  停留期间,宇航员们肩负着三项重要使命。第一,他们要从小行星上取得样本,帮助科学家更多地了解太阳系的诞生。第二,类似2000SG344小行星的近地天体,都存在着撞击地球的潜在危险,未来某一天,人类可能需要防御小行星对地球的撞击,因此宇航员们此行将对小行星进行全盘的研究;第三,科学家们将利用登陆小行星的机会,了解更多关于长期旅行对宇航员的心理影响和在太空中长期工作可能存在的危险,为将来前往火星做好准备。第四,宇航员们也可以借此机会测试一些新式工具,比如可以将地下冰转换成饮用水和适于呼吸的氧气。

  除了以上四大任务外,科学家们最重要的一项实验,就是搭乘小行星到达火星。具体方法是,当这颗小行星飞近地球时,宇航员们乘坐太空船登陆这颗小行星,在上面挖一个洞穴“寄居”在里面。这种方式不仅可以防止太空辐射,同时还可以让这颗小行星将宇航员们带往他们的目的地——火星。不过,也有一些科学家提出质疑,因为在小行星上挖洞很可能会改变它的轨道,从而永远到不了火星。更严重的是,一旦小行星运行轨道被改变,它和地球相撞的几率会大大增加。

  火星生活

  水循环使用 飞船内种菜

  在登陆火星之前,宇航员将先进行一个测试,以确定是否可以在火星上长时间停留。测试完成后,当宇航员习惯了火星环境之后,他们将转到一个完全密封的长期生活舱内,在火星上停留大约500天。

  有关研究表明,火星是地球之外最适合生命存在的星体,拥有许多与地球相似的环境,包括大气层、风沙和四季等。火星因此被称为地球的“孪生兄弟”。但是,火星毕竟是人类尚未十分熟悉的星体,存在许多未知数。美国虽然拥有世界最为先进的太空探索技术和强大的经济实力,但火星征程仍然充满风险。

  在火星上工作期间,宇航员将使用核能为工作和生活提供所需的动力。由于火星没有空气和水,宇航员登陆火星时,将使用密闭循环生命维持系统,不断循环使用空气和水。为了在火星上长期生存,飞船内还将种植一些蔬菜和水果,供宇航员食用。鉴于这将是人类最为复杂的太空远征,美国宇航局还计划在月球上对登陆火星进行预演,以确保万无一失。

  

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