
在巴拉克·奥巴马(Barack Obama)总统重申他雄心勃勃的目标是让人类在未来两到三十年中到达火星的雄心勃勃的目标之后,下一个问题变成了:到达那里需要什么?
“我们为美国在太空中的故事的下一章设定了一个明确的目标:到2030年代将人类送往火星并将它们安全地归还地球,最终的野心延长了一天,持续了一段时间,”奥巴马在CNN.com上的专栏文章中写道昨天(10月11日)。
NASA已经制定了详细计划火星的旅程。到2030年代到达那里是可行的 - 如果截止日期已延长到十年的最后一年,约翰·洛格斯登(John Logsdon)是华盛顿特区乔治华盛顿大学乔治华盛顿大学太空政策研究所的政治科学和国际事务教授[5人的神话和误解这是给出的
其他专家说,奥巴马表示的时间表还不够大胆。
非营利组织MARS Society和“火星案:定居红色星球的计划:自由出版社,2011年)的主席罗伯特·祖布林(Robert the Mars Society)说:“今天,我们比1961年在1961年将人类送往火星要比我们派人到月球的距离要近。”祖布林说,下一任总统应该宣布在第二学期结束之前或到2024年之前雄心勃勃的目标。否则,任务的势头可能会丢失,并且可以进一步推迟太空探索。 [SpaceX到火星:令人敬畏的视频显示了红色星球探索的愿景这是给出的
无论哪种方式,在宇航员开始打包其太空服和播放播放列表之前,科学家必须解决一些问题。
步骤1:建立美国技术以使宇航员到达太空
目前,美国依靠俄罗斯的共和飞船将宇航员带到国际空间站。这将发生变化,因为私人太空飞行公司面临着建立系统和货物空间的挑战的挑战:埃隆·马斯克(Elon Musk)'SpaceXLogsdon说,在波音公司正在建造CST-100时,正在开发龙机器人发射车。马斯克还说太空X机器人发射车可能会在2018年前往火星。 (发射车是火箭驱动的车辆,旨在将航天器或卫星送入太空。)
步骤2:建造更大的航天器
火星航行需要一条航天器,该航天器可以载有多人,以及包括潜在货物在内的三年往返物品的所有用品,包括洛杉矶航空航天公司的工程专家布雷特·德雷克(Bret Drake)说,该公司是一家非营利组织,该组织研究了发射工具,卫星系统,地面控制系统和联邦政府的空间技术,该组织研究了发射车,卫星系统,联邦政府。
Logsdon补充说:“要维持到火星的船员,这意味着能够发射相当重的有效载荷,因为您必须拥有往返的燃料和供应。”他告诉Live Science:“火星上没有7-11您可以库存回家。”
一种选择是创建一个巨大的航天器。 Logsdon说,另一个是开发多个较小的模块,这些模块可以单独启动到轨道,然后在太空中组装。 (例如,其中一些模块可能会使人们容纳,而其他一些模块可以持有用品)。
祖布林说,无论哪种方式,基本技术都存在。他说:“它必须比我们以前建造的任何人都要大。”即便如此,“这里没有新科学。”
目前,洛克希德·马丁(Lockheed Martin)正在开发四人航天器称为猎户座,它将位于重型发射系统上,称为太空发射系统(SLS),该系统正在开发NASA,以将人们带入深空。猎户座已经完成了一次成功的测试飞行2014年12月5日,将于2018年在月球上旅行。
步骤3:建造更大的火箭
将更大的航天器推向深空,需要在使用的任何发射车上更大的火箭弹。 NASA计划对世界上最大的火箭进行第二次测试,该火箭将成为SLS的一部分根据美国国家航空航天局(NASA)的说法。 SpaceX还正在开发猎鹰重型火箭,该火箭旨在将较重的有效载荷(包括人)推向太空。
步骤4:登陆
人们进入火星轨道后,他们需要降落在红色星球上。通过过去的任务,摩擦,热效应和降落伞可以提供着陆所需的减速。但是,降落伞没有足够的停止力量来实现如此繁重的工艺。
但是,科学家正在这方面取得进展。
例如,SpaceX表明,高速手工艺品可以使用超音速逆转速度减速,这涉及在着陆时射击发动机。德雷克说:“现在,我们有一个可行的技术解决方案,可以将大型车辆带到火星表面。”
步骤5:在空间站找出长期居住
宇航员已经在国际空间站(ISS)上记录了数周和几个月,证明了长期居住系统的可行性,例如提供安全的水,工艺浪费和太空中空气的可行性。专家说,类似的系统可以用于火星上。
但是,不同之处在于,国际空间站位于低地轨道上,只有几个小时的旅行前往家乡星球。如果有任何破裂,地球仍然可以救援。在火星上,这是不可能的,即使行星彼此之间的最接近,这至少是六到九个月的旅程。
德雷克说:“生命支持系统的一个关键进步是提高系统的可靠性。” Drake说:“对于火星任务,如果系统失败,则没有快速业的模式回到地球。因此,长期以来,船员需要可靠,并且可以维持生命支持系统。”
步骤5:避免致命的宇宙辐射
进行火星任务的宇航员将需要保护两种形式的辐射:太阳能质子事件(或太阳能耀斑)和银河系宇宙辐射。
德雷克说,第一个“可以通过适当的车辆设计以及专用的暴风雨来减轻第一个,例如由生命支持系统供水制成的水壁。” (这实际上涉及将墙壁与用于饮用和淋浴的水衬里。)
保护人们免受银河宇宙辐射的影响更加棘手。在自由空间中,宇宙辐射水平极高。但是,德雷克说,火星科学实验室降落在漫游者的好奇心上的火星表面上,已经测量了宇宙辐射水平,并表明红色行星表面的辐射暴露与ISS上的水平相似。因为ISS位于低地球轨道,所以它位于两条面团形的辐射带以下地球的面包车皮带Logsdon说,从地球上封锁了许多从太阳散发出的带电颗粒以及宇宙射线。
Drake说,一种策略可能是非常快速地穿越自由空间,从而最大程度地减少了对辐射最高的地区的接触。
德雷克说:“在火星表面比自由空间更安全。”
步骤7:到达月球
在进行三年的往返火星之前,许多这些长期太空系统将在Cislunar轨道上进行测试,根据美国国家航空航天局(NASA)前往火星的时间表。在2018年至2030年之间的某个时候,美国宇航局计划在月球附近的太空区域派遣船员任务。这些任务中的一些可以持续一年,以准备史诗般的火星航行。
计划还包括从小行星重定向和采样材料的旅行。
洛兹登说,这将提供一个机会来测试火星任务的所有要素,同时离地球不太远,以防万一出现问题。
步骤8:在火星上建造住房
一旦人们努力到达火星,他们就不会只是转身。洛德斯登说,出站航行将需要六到九个月的时间,但是探险家直到火星和地球相对于太阳保持良好的一致性才能返回,这可能需要14个月。 (如果地球和火星在太阳的同一侧而不是相对的侧面,则回程旅行将短得多。
在某种程度上,火星先驱者将类似于“ 16世纪的探险家在海洋上船只,并且很长一段时间都从祖国走了。”
洛德斯登说,鉴于这一点,建立某种永久性结构是有意义的。
洛德森说:“在火星表面上,您需要某种栖息地。”他补充说:“你不会一直住在太空服里。尽管看来很牵强,但电影《火星人》显示了对潜在的火星生活装置的相对现实的描述。
原始文章现场科学。