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NASA:2033年登陆火卫一 2039年登陆火星

时间:2015-09-24  来源:腾讯太空   发布:高端装备网 
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图:SLS火箭第一次发射将在2018年前后进行,载人版近地轨道运载能力70吨,货运版130吨

 

  美国宇航局正在研制的重型火箭“太空发射系统(SLS)”与 “猎户座飞船(Orion)”将成为未来载人深空飞行的主力。它们将在2033年把人类送上火卫一“福波斯(Phobos)”,2039年送上火星。我们将有幸在登陆月球70年后,见证人类第一次踏上另一颗行星的壮举。

 

  向火星进发

 

  在过去十年,NASA一直致力于发展下一代载人航天工具,特别是在2011年航天飞机退役之后。最初在布什政府时期,NASA发展人货分离的“战神1号(Ares I)”与“战神5号(Ares V)”,以此作为航天飞机与“星座计划”的过渡。

 

  但是,由于资金缺口和美国政党的轮换,星座计划在2010年早些时候被下马,研发中的战神火箭与猎户座飞船都被取消。2010年4月的一次会议对原星座计划做了全面修改,猎户座飞船被保留并继续研发,但是官方名字从最初的“猎户座乘员探索飞行器(Orion Crew Exploration Vehicle)”变成了“多功能载人飞船(Multi-Purpose Crew Vehicle)”,随后又加上了“Orion”变成了“猎户座多功能载人飞船(Orion Multi-Purpose Crew Vehicle)”。

 

  2011年9月,在航天飞机退役后,NASA公布了新火箭的架构,并命名为太空发射系统SLS(Space Launch System)。与战神火箭人货分离的发射方式不同,SLS将是人与货物混合,也可以人与货物分别发射的系统。

 

  自2011年开始,NASA开始SLS火箭与猎户座飞船的研发,并确定了21世纪最引人瞩目的太空任务:在另一颗行星上实现载人登陆。自1964年水手4号抵达火星以来,人类使用无人探测器拜访火星已超过五十年,但是机器终究代替不了人类,最终踏上这颗红色星球的只能是人类自己。

 

  根据今年7月NASA举办的“火星登陆扩展运动:SLS最新进度技术交流会”的消息,不仅载人登陆火卫一与火星的目标日期已经敲定,SLS火箭支持这些任务所需的飞行速度与发射活动也已确定。

  

 
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图:火卫一登陆任务效果图,登陆地点可能选在“斯蒂克尼陨石坑”内,火卫一直径约22公里,引力十分微弱

 

  2033年登陆火卫一 2039年登陆火星

 

  根据技术交流会的消息,NASA希望在2030年代送宇航员前往火星。以目前来看,登陆火卫一的任务将在2033年进行,2039实施第一次火星表面着陆,2043年进行第二次火星表面着陆。

 

  根据规划,SLS火箭第一次不载人发射任务EM1将在2017或2018年进行,第二次发射任务EM2将实现猎户座飞船的首次载人飞行,这个时间不会早于2021年,第三次任务EM3不晚于2023年。从2018年开始至2046年,SLS火箭将有41次发射任务。其中2018年SLS火箭的首秀,将进行猎户座飞船的不载人绕月飞行。

  

 
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图:未来火星登陆任务,宇航员可能要在火星上生活数月,这是建造在火星表面的温室效果图

 

前往火星的发射序列

 

  在2021年前后,SLS火箭和猎户座飞船将进行第一次载人飞行,猎户座飞船将宇航员送往月球轨道并返回,所发射的火箭将是增强型的SLS Block IB,近地轨道运载能力105吨。

 

  在这之后,SLS火箭将每年发射一次执行地月之间的飞行任务直到2027年。2023年SLS火箭不但要发射猎户座飞船,还会携带一个可居住模块前往月球轨道。另外在2022年,德尔塔4重型火箭将执行一个火星-月球探测任务,为之后的载人火星验证铺路。

 

  到2025年,SLS的第六次发射,宇航员将进行“小行星重定向任务”,把一颗陨石般大小的小行星重新定向带到月球轨道附近,这既可以算是未来小行星采矿技术的一次尝试,也是对可能威胁人类的近地小天体的一次演习。到2028年,更强大的SLS Block II火箭将展露面貌,并且会在当年进行三次发射。第一次发射会将一个“探路者”载荷送往火星,验证人类抵达火星后的进入大气层-下降-着陆的过程。

 

  在2028年至2033年间,SLS火箭要发射9次才能完成火卫一登陆任务。在火卫一登陆任务完成后,宇航员将在2035年抵达地球,需要发射一艘猎户座飞船从太空接回宇航员,完成火卫一登陆任务将总共需要10次发射。

 

  另外11次SLS火箭的发射将在2034与2039年之间进行,这将是人类首次登陆火星的任务,宇航员在完成任务离开火星后会在2042年回到地球,同样也需要一艘猎户座飞船接回宇航员,完成首次火星登陆任务需要12次发射。

 

  在这之后,第二次载人火星登陆任务会在2038与2043年间进行,宇航员在2046年抵达地球轨道附近与另一艘猎户座飞船对接返回地球,这次一共需要10次发射。

 

  在另一种方案中,宇航员执行火卫一任务SLS火箭只需发射8次,而第一次火星载人登陆任务需要14次发射,第二次则需要10次,这和第一种方案一样。

 

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