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红色星球采样 商业载人首飞

来源:科技日报    时间:2020-01-13    

  2019年,美国国家航空航天局(NASA)迎来多个高光时刻:“新视野号”探测器拜访“天空”,完成人类探测史上最遥远星际“邂逅”;“帕克”太阳探测器实现迄今人类探测器与太阳“最亲密接触”;等等。

  据NASA网站近日报道,2020年,NASA计划百尺竿头更进一步,在宇航员重返月球、探索火星和更安静的超音速飞机等方面继续大步迈进。

  阿耳忒弥斯:让美宇航员重返月球

  在“阿耳忒弥斯”计划框架下,NASA将派出新科学仪器和技术演示设备研究月球,力争最晚2024年将美宇航员送往月球,并于2028年前建立可自给自足的月球探测基地。

  2020年,NASA将对太空发射系统全部四个引擎进行首次运行测试,这将是“阿耳忒弥斯”任务的重要里程碑之一。NASA还将继续与商业伙伴合作,将着陆器送上月球,这些着陆器将为宇航员未来登陆月球奠定基础,一同奔月的还有一辆绘制月球水冰的漫游车。

  据悉,“阿耳忒弥斯”计划还将建造月球“门户”空间站,使整个项目比阿波罗登月计划更具持续性——在希腊神话中,阿耳忒弥斯是阿波罗的孪生妹妹。“门户”实质上是国际空间站的“瘦身”版,将绕月飞行,既可充当宇航员进军月球的中转站,也可成为可重复使用人类探月着陆器的研究平台。NASA称:“永续性和可重复使用性是人类可持续探月的关键,而‘门户’可实现这两点。”

  将美宇航员从本土送上太空

  2019年无人试飞后,美国波音公司和太空探索技术公司(SpaceX)的载人升空任务也将于2020年迎来“决胜时刻”。如果成功,这将是美国航天飞机2011年退役以来,美国宇航员首次从本土飞向太空。

  2011年7月,美国持续30年零3个月的航天飞机时代正式谢幕。自此,美国宇航员一直借助俄罗斯“联盟”号飞船进出国际空间站,每个座位的成本约8000万美元。NASA迄今已为70张座位票花费39亿美元,对NASA来说,这是一笔不菲的费用。

  有鉴于此,NASA启动了“商业载人项目”,斥资68亿美元开发载人航天,与SpaceX和波音分别签订了26亿和42亿美元合同,建造安全可靠兼具成本效益的运输系统“载人龙”和“星际客机”飞船。

  2019年3月,载人“龙”飞船不载人首飞取得成功,但4月份,载人“龙”飞船在人员安全系统测试中爆炸损毁。祸不单行!12月,“星际客机”携带测试假人飞往国际空间站时与空间站对接失败,令美国载人航天计划受挫。

  今年,这两家公司将对载人飞船进行最终测试。如果成功,不仅能恢复美国将航天员送往国际空间站的能力,也有望开启美国私营载人航天新时代。

  拜访火星及更远处

  如果说2019年人类太空活动主要集中在探月方面,那么2020年,火星将成为行星科学领域的“当红炸子鸡”。多国探测器将于今年7月“组团”前往火星,其中包括NASA的“火星2020”探测器。

  据悉,“火星2020”包含一架轨道器、一架无人直升机和一辆类似“好奇”号的火星车。火星车将在火星表面挑选并保存样本。2026年,NASA和欧洲航天局将联合开展“火星样本取回”任务。届时,欧洲制造的机器人会将这些样本运送至火箭上,样本拟于2031年前后返回地球。

  在太阳系更远处,“奥西里斯-REx”探测器将在小行星“贝努”上采集样本,并计划于2023年将样本送回地球。科学家认为,像“贝努”这类富碳小行星是天文学领域的时间胶囊,可能潜藏关键证据,让我们可以管窥45亿年前太阳系诞生之初时的“模样”。

  安静超音速技术迎大考

  超音速飞机从超音速减速到音速以下时会产生音爆,这种强力噪声会影响人们的工作生活,造成损失,因此,居民区上空一般禁止超音速飞行。

  有鉴于此,NASA工程师一直在研究更安静、更适合在人口稠密区飞行的超音速飞机,X-59安静超音速技术飞机应运而生。

  NASA官网去年10月10日的报道称,X-59飞机已在洛克希德马丁公司的臭鼬工厂初步成型并完成了首次试飞,这架飞机使用了臭鼬工厂的最新技术。在过去77年间,臭鼬工厂设计并制造了美国历史上许多最先进的飞行器。

  X-59飞机今年有望开展更多飞行测试。

  国际空间站拟“开门揖客”

  今年是国际空间站在轨运行22周年!它不仅是下一代航天器的目的地,也是宇航员测试探索技术、先进生命支持系统和人机接口的平台。这里的技术不仅可以造福地球上的居民,也为探索太阳系内更遥远目的地奠定了基础。

  但国际空间站高昂的维护费用一直让美国等国不堪重负。据《洛杉矶时报》报道,NASA每年花费30亿至40亿美元维护空间站运行,再财大气粗也有点“力不从心”了。此外,特朗普总统办公室此前表示,美国将于2025年停止为国际空间站提供国家财政支持。

  为此,NASA宣布,将从2020年起对公众开放国际空间站,允许私人宇航员登陆参观,符合条件的企业也可以在空间站举办商业活动。当然,“上天”成本并不便宜,NASA预估单人往返空间站的费用约5800万美元(约4亿人民币),这仅仅是路费,不包括每天在空间站的生活费用。

  国际空间站伙伴国此前曾达成协议,同意该站运行至2024年,目前各方正研究将其延期运行至2028至2030年。

  国际空间站停运后,谁来接棒呢?NASA局长吉姆·布里登斯廷去年12月表示,希望建造6个甚至更多商业化轨道站替代国际空间站。

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