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不可能的任务 盘点航天历史上最疯狂的火星计划

http://www.kexue.com 2012-08-13 09:58:58 腾讯科学  发表评论


人类的火星计划

  近期,太空狂热者大胆预测称,未来20年内人类将登陆火星。事实上人类50年前就一直致力于火星探索,美国宇航局和一些独立航天机构提出了1000多个载人火星计划。尽管迄今仍没有一个计划实现,但美国宇航局好奇号火星车已逐渐接近人们的火星勘测目标,成为载人登陆火星的“先驱者”。

  在8月6日好奇号火星车成功登陆之后,美国宇航局局长查尔斯-博尔顿(Charles Bolden)说:“今天,好奇号火星车的车轮已开辟人类火星之旅!”预计2013年火星大气和挥发进化探测器(MAVEN)发射之后,美国宇航局将没有实质性的火星探索计划。《连线》杂志太空飞行历史专家大卫-波特里(David Portree)说:“目前人类登陆火星这一计划还未列入实施目标之中。”
以下是人类历史上最奇特、最疯狂的火星计划:

  火箭先驱设计师沃纳-冯-布劳恩(Wernher von Braun)是基于科学和工程学最早提出载人火星计划的科学家之一,在他加入美国宇航局之前,布劳恩撰写了一本书——《火星计划》,1952年在西德发行出售。在这本书里,他拟想了一个宏伟的火星探索计划,10艘4000吨太空飞船可以乘载70名宇航员抵达火星。

  一旦宇航员抵达火星,几位宇航员将通过有翼航天器着陆在火星极地冰冠表面,他们将完成4000英里长途旅行抵达赤道,建造营地帐篷和降落场,便于其它航天器着陆。

  虽然布劳恩的这一火星计划在当时得到人们的认可,但是该计划并未真实考虑过可行性和所需成本。布劳恩评估火星之旅所需燃料成本大约5亿美元,事实上相当于现今40亿美元。他设计的航天器可以抵御微流星体碰撞,但是无法抵御太空辐射,同时,火星大气层过于稀薄,无法支持这种有翼航天器着陆火星表面。


美国宇航局首个火星计划:宇航与遥控机器人勘测火星

  历史学家大卫-波特里说:“目前美国宇航局处于火星计划的黄金时代!”美国俄亥俄州路易斯研究中心提出了最早期的火星计划,并为后期火星计划设计了原型。地球轨道装配一艘核动力火箭,可乘载7名宇航员,发射抵达火星。在这项火星计划中,一种可乘载两人的下降飞行器将着陆在火星表面,宇航员将在一段时间对火星进行勘测探索,并乘坐传统化学燃料氧-氢火箭返回火星轨道,然后再调配其它宇航员,返回地球。

  但在1961年任何火星计划都被搁浅,当时美国总统肯尼迪要求美国宇航局实现登月计划,并在十年内实现宇航员从月球安全返回。这一时期的太空飞行计划对于刺激载人火星任务十分重要,早期载人太阳星际往返探索(EMPIRE)计划发送少量宇航员飞越火星,再抵达金星。

  虽然在这些火星计划中并未实现宇航员登陆,但是能够释放探测器至火星表面,并返回大量勘测数据,宇航员还可以使用远程控制机器人来实现他们无法完成的任务,甚至从火星表面采集样本。


八十年代火星计划:使用航天飞机技术实现火星之旅

  当人类成功登陆月球之后,美国宇航局的一些科学家认为下一个勘测目标应当是火星!在上世纪70年代,许多科学家都萌生了这样的想法,1971年,美国宇航局提出了载人火星计划,并且开启了航天飞机和空间站的低地球轨道构想。

  1981年,美国宇航局工程师提出了“火星地下系统”的构想,开始每三年组织召开一系列会议,计划建立永久性火星基地。1983年,行星学会建立了60年代以来最详细的火星任务计划,该计划要求18架航天飞机发射,用于建造一个乘载4人的航天器,在火星之旅中该航天器旋转提供四分之一的地球引力,宇航员最终降落在火星表面,进行科学实验和勘测探索,18个月之后将所有的勘测数据返回地球。

  但是1986年“挑战者号”航天飞机失事搁浅了科学家使用航天飞机技术实现载人火星计划。


美国宇航局最疯狂的火星计划

  美国宇航局前代理局长托马斯-佩恩(Thomas Paine)提出了“最疯狂”的火星计划,波特里说:“我认为佩恩观看《星际迷航》的时间太多了,他提出的一些宏伟火星计划,让任何人都感到不可思议。”

  佩恩计划使用核动力太空交通船和可重复使用的航天飞机在月球上实现工业化,数以百计的载人空间站将漂浮在地球轨道,宇航员乘坐新的太空船能够往返于月球基地。当一架航天飞机接近使用寿命时,将被发送到火星表面用于建造空间站和基础结构。

  这一宏伟的太空计划要求土星V火箭每年发射20次,每次发射成本大约5亿美元,同时该太空计划需要数十亿美元资金才能实现。波特里说:“佩恩的太空计划显然需要巨额成本才能实现。”(悠悠)

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