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NASA的火星之旅困难重重

发布于2018-01-11 05:59:03
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自从四十多年前成功登陆月球以来,多任总统均对国家航空航天局(NASA)宇航员的下一次探险许下了豪言壮语。宇航员们下一轮探险的高潮将是在火星上留下人类的足迹。但每一次,这些宏图大志都会逐渐消散,未被实现。

现在,一个专家组警告称,奥巴马总统针对NASA宇航员将在本世纪30年代登陆火星的宣言可能会遭遇同样的命运。

在对这个人类航天计划所做的一份285页的评估报告中,这些专家发现,NASA并未详述可行的火星登陆战略,而且它的预算太少,根本不会成功。他们是国家研究委员会(NationalResearch Council)应国会的请求召集在一起的。

“我们没有一个在有限期限内登陆火星的可信计划,”康奈尔大学天文学家、该委员会的联合主席乔纳森·I·卢宁(Jonathan I. Lunine)说。

该委员会建议NASA为登陆火星制定一些具体的中间里程碑,即所谓的“垫脚石”,并称这有助于巩固公众和政界的支持。

NASA/M.S.F.C.

这幅三维效果图显示的是一枚NASA计划在2017年发射的无人载重火箭。

但目前,对于NASA在完成当前的项目后应该如何行事鲜有共识。其当前的项目是开发一款大载重火箭,为外太空任务运载设备。按计划,首枚无人火箭将于2017年发射,第二枚载人火箭将于2021年发射。

奥巴马政府提议进行一项机器人太空任务,这项任务会捕捉到一颗小行星,并将其带到位于月球上空的轨道上,宇航员去月球进行研究会更容易。这种自动控制的宇宙飞船还能检验电力推进系统等火星任务可能会用到的技术。然后,宇航员团队可以登陆那颗小行星,对其进行研究。

但国会的一些人则在推动NASA回归月球的项目。

即便是在上世纪60年代,当NASA在制定阿波罗登月计划时,公众对载人航天计划也只是积极看待,却并没有巨大热情。当“阿波罗11号”于1969年7月成功登陆月球后,公众的认可才跳升至高点。

卢宁博士表示,有了垫脚石,人们便会乐观地回头看已经取得的成就,也更可能继续支持火星计划。

该委员会未就登陆火星的最佳方式给出建议,但它对三种可能性进行了评估。第一种办法是接受小行星太空任务的建议,让宇航员在登陆火星之前先去火星的卫星火卫一和火卫二。第二种方式是将宇航员送去月球待一段时间,让他们有地方考验人类在一个条件恶劣的地表生活的能力。第三个办法实际上是将前两种方法结合起来。

该委员会称,相比于涉及小行星的那个办法,月球选项会提供更多可用于火星的技术。

NASA人类探索与行动任务部门负责政策和计划事务的副局长格雷格·威廉斯(Greg Williams)表示,NASA会在今夏评估这些可选方案,到今年年底,一项更具体的战略可能会开始浮出水面。

该委员会称,战略更清晰也有助于指导NASA对研发的投入。该委员会接着表示,如果一些关键技术要在二十年内准备好,相关工作必须立刻开始。

卢宁博士对NASA在夏威夷的一个项目持支持态度,该项目旨在想办法让更大的宇宙飞船在火星降落。因为天气原因,原定于上周的一次测试被一再推迟,不过测试可能会在本周开始。

对于像“好奇号”(Curiosity)火星探测车这样的机器人探测器,NASA使用了降落伞、火箭发动机、气囊和一个精密的卷扬系统。但“好奇号”只有一辆汽车大小;对于远比它更大、更重的设备,这些办法可能都会失败。

在NASA的项目中,氦气球会将形状像碟子的低密度超声减速器(Low-Density Supersonic Decelerator)抬升到12万英尺(约合3.7万米)的高空,然后火箭发动机会将其推进到18万英尺的高空,并让它达到近乎四倍于音速的速度。此时,平流层提供的环境类似于进入火星大气层的环境。

之后减速器会像河豚一样膨胀起来,变成一个更大号的、宽20英尺的碟子,提供更强大的气动式制动。卢宁说,“NASA应该多做做这一类研究。”

不过,他质疑名为“睡神号”(Morpheus)的月球着陆器原型机有多大的价值,因为NASA目前没有登陆月球的计划。目前,这个原型机正在佛罗里达州约翰·F·肯尼迪航天中心(John F. Kennedy Space Center)接受测试。

卢宁说,“这正是人类缺乏探索太空的路径式战略时会发生的那类问题。”

不仅如此,委员会表示,NASA的年度预算为175亿美元(约合1090亿元人民币),预计今后几年的预算会维持在大致相当的水平,而这笔钱不足以支撑如此雄心勃勃的壮举。卢宁的指责和航天飞行提倡者的普遍告诫“没有钱,就没有航天英雄”相呼应。委员会说,只要把每年的支出提高2.5%,来抵消通货膨胀,就能开辟多种可能。

国家研究委员会的报告不太可能解决NASA的发展路线分歧, 报告的另一个结论也因此被削弱了,即NASA若想取得成功,必须要得到政治领导人连贯一致的承诺,这份承诺要能维持20年或30年。

然而,在下届总统2017年上任之前,支持小行星任务的奥巴马政府,和推动登月的国会议员之间的僵局可能会一直持续下去 。

乔治·华盛顿大学(George Washington University)空间政策研究所前所长约翰·M·洛格斯登(John M. Logsdon)说,“我认为,极有可能出现这种情况。我几乎可以肯定。”

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