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美载人登陆火星:2033年“不可能”

2019-05-22 07:18 来源:科技日报

  美国太空探索技术公司(SpaceX)的“大猎鹰火箭”(BFR)的艺术图。

  美国总统特朗普曾于2017年签署白宫1号太空政策指令,重启登月计划,要求美国国家航空航天局(NASA)准备将宇航员送上月球,“随后将人类送往火星和其他目的地。”特朗普强调,重返月球是登陆火星的前奏。

  据物理学家组织网5月18日报道,前不久,NASA将美国载人登陆月球和火星的时间修改为2024年和2033年。但专家和业内人士表示,美国“非常不可能”在2033年实现载人登陆火星。这是一项艰巨的任务,艰难程度不亚于美国在上世纪60年代进行的“阿波罗项目”,美国有可能在2039年甚至2060年左右才能实现载人登陆火星。

  预算或政治问题

  NASA局长吉姆·布里登斯廷4月初曾宣称,希望在2033年将宇航员送上火星。

  NASA此前曾专门委托美国科技领域权威智库——科技政策研究所(STPI)就美国2033年载人登陆火星开展研究,最终形成《2033年载人火星探测任务评估报告》并提交美国国会参考。

  该报告认为,按照NASA制定的任务路线图——先依靠太空发射系统(SLS)运载火箭和“猎户座”飞船建立月球轨道空间站(Gateway),再通过深空转运飞船将宇航员由月球空间送往火星——即使没有经费限制,也无法在2033年开展载人火星探测任务。

  无独有偶,对于NASA这一雄心勃勃的计划,NASA所属约翰逊航天中心未来太空栖息地开发实验室的负责人罗伯特·霍华德也表示悲观。

  他说,美国载人登陆火星面临的最大障碍并非技术或科学上的,而更多的是预算和政治意愿问题。

  他说:“许多人希望我们再有一个‘阿波罗’时刻,让现在的总统像肯尼迪总统一样站起来说,我们必须这样做,整个国家都会因此而团结在一起。但我认为这种情况不会发生。就目前的情况而言,在2037年前登陆火星都是一件幸事。”

  霍华德说,如果悲观一点,并假设政治上总是左右摇摆,犹豫不决,那么,“美国载人登陆火星可能会推迟到21世纪60年代”。

  一系列“拦路虎”

  研究人员指出,载人登陆火星面临一系列挑战。从设计、制造、测试火箭和宇宙飞船,到学习生菜的最佳种植方法等,所有基础工作都有待完成。

  此外,火星和地球之间距离遥远,任何往返火星的航天任务至少需要两年时间,单到达火星就需要6个月;而到达月球仅需3天。而且,只有当火星与地球位于太阳的同一侧时,才能发射火星探测器,进行火星往返。这种情况大约每26个月发生一次,因此,2031年、2033年、2035、2037年……是载人登陆火星的最佳时机。

  另外,NASA国际空间站首席科学家朱莉·罗宾逊说,一个关键任务是找到方法防止宇航员长期暴露在太阳和宇宙辐射下。

  她补充说:“第二个关键任务是我们的食物系统,目前工厂食物的包装、便携性等都差强人意,无法带到火星。”

  接下来是处理医疗紧急情况的问题,宇航员需要能够在发生事故时自己处理。NASA行星科学家詹妮弗·赫尔德曼补充说:“我认为,这件事非常重要。”

  当然,宇航员的装备也是个大问题。执行“阿波罗任务”的宇航员的主要抱怨之一就是他们的手套:手套膨胀得太厉害,使他们做事很不方便。

  据悉,NASA宇航员仍在使用几十年前的老式太空服。批评人士称,这种太空服非常笨重,宇航员很难“钻进去”。NASA正在开发新的太空服,这是40年来的首次,这套太空服被称为“xEMU”。但它可能还需要多年,才能在国际空间站亮相。

  此外,火星上的灰尘将比月球上的灰尘更麻烦。“阿波罗”宇航员曾将大量月球尘埃带回地球,因此要在火星上度过数月,将火星灰尘排除在栖息舱之外至关重要。

  还有一点非常关键:利用火星资源提取人类生活所必需的水、氧气和燃料的技术尚不存在,这些技术必须在本世纪20年代之前在月球上进行测试。

  最后还有一个最基本的问题:一群人如何应对两年完全与世隔绝生活的心理压力?

  执行火星任务的宇航员不可能与休斯顿任务控制中心实时通信,因为行星之间的单向无线电通信需要4—24分钟。NASA计划未来几年内在国际空间站上测试延迟通信技术。

  此外,还必须开发人工智能协助和指导宇航员。

  STPI的巴瓦亚·拉尔表示:“美国实现载人登火星,不仅跟预算有关,也跟组织能力有关,NASA可以同时做多少事情呢?”

  在拉尔看来,更现实的时间是2039年。

  (科技日报北京5月21日电)

(责任编辑:王蔚)

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