【簡介:】載人飛船剛剛將3名航天員運送到天宮空間站上,我國的載人登陸火星計劃又出爐了。在全球航天探索大會上,中國代表王小軍介紹,我國未來將會在火星上建立可持續(xù)基地,乃至地球-火星經(jīng)
載人飛船剛剛將3名航天員運送到天宮空間站上,我國的載人登陸火星計劃又出爐了。
在全球航天探索大會上,中國代表王小軍介紹,我國未來將會在火星上建立可持續(xù)基地,乃至地球-火星經(jīng)濟圈的計劃。
之所以要探測火星,一方面是因為雖然現(xiàn)如今的地球非常適宜人類居住,但是地球環(huán)境并不是一成不變的,大冰期、小行星撞地球以及超長時間火山噴發(fā),都可能會導致人類滅絕甚至地球生物全部滅絕。正因為如此,我們要居安思危,在現(xiàn)如今就要開始探索外太空,在外太空中尋找合適的家園。
火星就是較為宜居的星球,它距離地球較近,組成成分和地球差不多,而且位于恒星系宜居帶上,如果能夠?qū)⒒鹦羌右愿脑欤蛟S會成為未來我們的家園。
即使火星無法成為我們未來的家園,探索火星技術(shù)也能夠為未來移民外太空做好準備。
王小軍在演講中說:火星探測對人類具有非常重要的意義,它是人類走出地球、探索生命起源,擴展生存空間的重要途徑。
其次,火星表面沒有生物活動,它還保留著地球形成之初的物質(zhì),探索火星能夠幫助人類了解地球的起源,乃至整個太陽系誕生之初的歷史。
更為重要的是,探索火星本身,能夠倒逼著我國科學技術(shù)進步,有利于我國培養(yǎng)科技自主創(chuàng)新型人才。
如何實現(xiàn)載人探測火星?
中國航天科技集團一院院長、IAF副主席王小軍提出了載人火星探測發(fā)展路線以及任務構(gòu)架,和空間站一樣,載人火星探測的任務構(gòu)想也分為三步走:
第一步:機器人火星探測:通過火星機器人在火星表面實地采樣分析,選擇合適的火星基地,并在利用基地周圍的資源進行建設。這一步的主要目的是為了技術(shù)準備,其次是為接下來的載人火星探測做準備。
第二步:載人初級探測:這一步是為了實現(xiàn)載人登陸火星,最后完成火星上的基地建設。
第三步:航班化探測(經(jīng)濟圈形成階段):要建立可持續(xù)基地,包括大規(guī)模地火運輸艦隊,大規(guī)模開發(fā)與應用等。
要想實現(xiàn)這三個步驟并不容易,火星距離地球最近都要5500萬公里,最遠則要達到4億公里,火星和地球都在繞著太陽運動,而不是靜態(tài)的。不僅如此,火星和地球的軌道面還有夾角,并非是平面的,這些外在因素大大增加了載人火星探測任務的難度。
這當中的困難重重,要依靠我國航天方面的研究人員的努力。而在眾多的困難當中,途路遙遠,載貨量巨大,所以推進技術(shù)是最難攻克的難題之一。按照目前的方案來看,核熱推進是目前載人火星探測的首選。那什么是核熱推進呢?
核熱推進的工作原理是:利用核裂變反應釋放的能量,將推進劑加熱后高速排出產(chǎn)生推力,能夠確保較高比沖同時獲得強勁的推力。
核熱推進是目前掌握的對核能利用最為完全的推進方式,而且它的特點是:大推力,高比沖,長工時等特點,和載人火星探測任務的需求非常切合。如果能夠在這個技術(shù)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)突破,火箭的運載能力將更進一步。
如果一切的技術(shù)準備都妥當。那么,載人火星探測的第一階段就是,通過大型或重型運載火箭把探測器發(fā)射到地火轉(zhuǎn)移軌道,然后通過反推制動抵達火星。
而第二階段則需要采用新型的任務構(gòu)架:人貨分運。
由于地球和火星之間距離太遠,而且不能隨意往返。理想的出發(fā)時間是:2033年、2035年、2037年、2041年、2043年等,大概是26個月一個周期。不僅如此,從火星返回地球,也需要挑個好時間。因此,航天員在執(zhí)行火星探測任務時,耗時很長,所需的物資很多,還涉及到要把航天員運送回來。
因此,就需要把大量的“貨”運送到火星表面。如果人和貨一起送,所需要的載重量就非常大,火箭的推進裝置就需要非常強大,這是目前技術(shù)做不到的。因此,就需要把貨先運過去,然后再把航天員送過去。
僅僅是載人這個環(huán)節(jié)就需要分六步:
進入地球軌道
地球軌道組裝
地火轉(zhuǎn)移
火星登陸與上升
火星軌道對接
返回
整個過程需要數(shù)百天的時間,飛行距離達到了上億公里,其中交會對接多次,甚至超過10次以上。所需要的火箭數(shù)量起碼是8枚,七枚運載火箭,一枚載人火箭。所以,這個載人火星探測任務可以說是一個挑戰(zhàn)人類智力極限,技術(shù)極限,工程極限的項目。如果能夠?qū)崿F(xiàn),將使得我們國家的航天技術(shù)傲視全球。
美國載人登陸火星計劃
事實上,美國也提出了載人登陸火星計劃,也打算在2033年實行載人登陸火星,但業(yè)內(nèi)專家表示,美國“非常不可能”在2033年實現(xiàn)載人登陸火星。
在 《2033年載人火星探測任務評估報告》中,指出美國載人登陸火星困難重重,從設計、制造、測試火箭和宇宙飛船,到學習生菜的最佳種植方法等,所有為載人登陸火星的技術(shù),都有待完成。