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nasa欲送宇航员上小行星 称此举或可能拯救地球

http://www.kexue.com 2011-07-31 08:58:56 科技日报  发表评论


NASA欲将宇航员送上一颗小行星

  小行星是围绕太阳公转的巨大太空岩石,类似于地球,但在小行星上几乎没有重力,人在上面根本无法立足。有人认为还不如重返月球更有意义,NASA领导层却觉得还是去小行星更激动人心,并表示此举可能关乎人类文明的延续。不用说,这一任务要面对的挑战也是巨大的。

  有支持也有反对

  “这是一步大行动。”约翰逊航空中心人类探索小组建筑主管肯特-约斯坦说,“这次是完全脱离地球引力进入太空,就像《星际迷航》中那样。”

  NASA副局长罗利-伽弗也表示说,这样的旅行“将把人类送到迄今最远的地方”,也将为本世纪30年代中期送宇航员到火星去作铺垫。

  田纳西州航空航天大学教授约翰-穆拉托认为,“NASA应该拥抱这次任务。任务成功的话,这上面所有的技术也是踏上火星所需要的。”

  当然这次任务招致的反对也不少,包括前阿波罗宇航员和飞行指挥官。由于美国总统奥巴马否定了乔治·布什制定的重返月球计划,他们退出了登陆小行星的会议。航空通讯科学研究院副主管、前任宇航员约翰·格伦斯菲尔德指出,NASA在细节规划和解释该任务重要性方面的工作没做好。“要是在细节上弄不清楚,探索任务就是一场梦话。”


NASA欲将宇航员送上一颗小行星

  抛弃月球奔向小行星

  从科学上讲,小行星是太阳系诞生时留下的残骸,能为人类研究整个行星系统提供许多线索,还能探测其上面有哪些矿产资源及实验开采方法;而从逻辑上讲,NASA将来的目标是想去火星,当然这困难更大。所以,无论支持还是反对,争议的焦点在于跟重返月球相比,小行星是否一个更好的实验基地?

  NASA过去曾经发射过小型航天器研究小行星多年,2001年还曾在其中一个上面着陆。就在前不久,一个空间探测器开始绕着一颗比火星还远的小行星“维斯塔”(Vesta)旋转。

  NASA局长查尔斯-博登和一些专家给出的理由是,这次任务能拯救文明。恐龙灭绝可能是一颗约6英里(约10公里)直径的小行星撞上了地球,而这种小行星大约每1亿年就来一次。NASA近地天体计划主管唐纳德·尤曼说,要想改变一颗杀手小行星的路线,首先得知道哪一个会来,它目前在哪儿。据推测,直径超过300英尺(约91米)的小行星和彗星大约有5万个,我们知道确切位置的还不到1%。

  目前NASA的注意力正放在一些更大的目标上。按照时间表计算,还有些目标会在15年中离地球更近,可选择的目标也会更明确。

  如果能登上小行星,宇航员就能设法改变撞向地球的小行星的轨道。但他们要先找一个安全的小行星来实验登陆,NASA首席技术官巴比-布劳恩说。

  围绕这一话题还流行着一个玩笑,恐龙没能逃过灭绝的命运是因为他们没有制定太空计划。格伦斯菲尔德说:“到小行星去的原因之一,就是能证明人类比恐龙更聪明。”

  飞船设计面临考验

  航天器要落在一颗小行星上,可能需要一个鱼叉似的利器插入星体表面。而宇航员几乎无法行走,他们会飘起来。NASA正在考虑用喷气背包、系绳、跳簧和蜘蛛网之类的工具,让宇航员能贴着地表飘移,并跟微型太空船连在一起。这种航天器也很像《星际迷航》中的飞船,结合了深海探测模式,有两个手臂似的钳子,只在船内部操作就能获取研究样本。

  对当前可选的目标而言,到达一颗小行星要半年左右。而现在的深太空动力推进系统要飞这么远距离还不太保险。太空船及其组件需要强力火箭推进器才能离开地球轨道。NASA承诺在本夏季末宣布这些火箭的设计,国会已经安排好了2016年开始建造。

  微型太空船的各个组成部分,生活区、乘务舱、太阳能阵列和推进系统,都要连接在一起,就像国际空间站那样组装起来,但在规模上更小些。起初为了重返月球,NASA在打造猎户乘务舱上已经投了50亿美元。现在改了目标要到更远的太空去,它的动力系统要到达小行星还很难。

  对此约斯坦说,一种方法是用传统的化学燃料,但这要新建储存系统;而另一种方法是采用离子推进,它效率很高而且需要燃料很少,美中不足的是它加速较慢,还需要一种电打火装置。如果NASA采用了离子推进器,最好的选择是让主体船在不载人的情况下到月球去起飞。没人在上面的话,它在月球停一阵子也不会出问题。船要起飞时,载人的猎户乘务舱将和它对接,继续下面的旅程。到那时,飞船将一直加速到足够的高速度。

  此外,要让4个宇航员在猎户乘务舱内生活1年的话,它的内部空间太小。宇航员需要更大的起居间以便能锻炼身体,避免在零重力下骨骼强度降低。还需要存放食物和睡觉的地方,最重要的是要有防护罩保护他们免受太阳耀斑辐射。大部分起居间都是充气的,发射后在太空中充气打开。NASA已经宣布由4所大学竞争设计探险用起居间。

  NASA还在进一步完善微型太空船的设计理念,如运输车的大小。还计划一个水下实验室训练,以模拟小行星任务将要面对的环境挑战。2025年并不遥远,NASA负责探险的副主管劳利·列辛表示,在此之前,我们要发明并建造出很多东西。

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