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紅色星球采樣 商業載人首飛 NASA今年有點兒忙
2020-01-13 20:01
來源:科技日報
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X-59飛機NASA官網

  2019年,美國國家航空航天局(NASA)迎來多個高光時刻:“新視野號”探測器拜訪“天空”,完成人類探測史上最遙遠星際“邂逅”;“帕克”太陽探測器實現迄今人類探測器與太陽“最親密接觸”;等等。

  據NASA網站近日報道,2020年,NASA計劃百尺竿頭更進一步,在宇航員重返月球、探索火星和更安靜的超音速飛機等方面繼續大步邁進。

  阿耳忒彌斯:讓美宇航員重返月球

  在“阿耳忒彌斯”計劃框架下,NASA將派出新科學儀器和技術演示設備研究月球,力爭最晚2024年將美宇航員送往月球,并于2028年前建立可自給自足的月球探測基地。

  2020年,NASA將對太空發射系統全部四個引擎進行首次運行測試,這將是“阿耳忒彌斯”任務的重要里程碑之一。NASA還將繼續與商業伙伴合作,將著陸器送上月球,這些著陸器將為宇航員未來登陸月球奠定基礎,一同奔月的還有一輛繪制月球水冰的漫游車。

  據悉,“阿耳忒彌斯”計劃還將建造月球“門戶”空間站,使整個項目比阿波羅登月計劃更具持續性——在希臘神話中,阿耳忒彌斯是阿波羅的孿生妹妹。“門戶”實質上是國際空間站的“瘦身”版,將繞月飛行,既可充當宇航員進軍月球的中轉站,也可成為可重復使用人類探月著陸器的研究平臺。NASA稱:“永續性和可重復使用性是人類可持續探月的關鍵,而‘門戶’可實現這兩點。”

  將美宇航員從本土送上太空

  2019年無人試飛后,美國波音公司和太空探索技術公司(SpaceX)的載人升空任務也將于2020年迎來“決勝時刻”。如果成功,這將是美國航天飛機2011年退役以來,美國宇航員首次從本土飛向太空。

  2011年7月,美國持續30年零3個月的航天飛機時代正式謝幕。自此,美國宇航員一直借助俄羅斯“聯盟”號飛船進出國際空間站,每個座位的成本約8000萬美元。NASA迄今已為70張座位票花費39億美元,對NASA來說,這是一筆不菲的費用。

  有鑒于此,NASA啟動了“商業載人項目”,斥資68億美元開發載人航天,與SpaceX和波音分別簽訂了26億和42億美元合同,建造安全可靠兼具成本效益的運輸系統“載人龍”和“星際客機”飛船。

  2019年3月,載人“龍”飛船不載人首飛取得成功,但4月份,載人“龍”飛船在人員安全系統測試中爆炸損毀。禍不單行!12月,“星際客機”攜帶測試假人飛往國際空間站時與空間站對接失敗,令美國載人航天計劃受挫。

  今年,這兩家公司將對載人飛船進行最終測試。如果成功,不僅能恢復美國將航天員送往國際空間站的能力,也有望開啟美國私營載人航天新時代。

  拜訪火星及更遠處

  如果說2019年人類太空活動主要集中在探月方面,那么2020年,火星將成為行星科學領域的“當紅炸子雞”。多國探測器將于今年7月“組團”前往火星,其中包括NASA的“火星2020”探測器。

  據悉,“火星2020”包含一架軌道器、一架無人直升機和一輛類似“好奇”號的火星車。火星車將在火星表面挑選并保存樣本。2026年,NASA和歐洲航天局將聯合開展“火星樣本取回”任務。屆時,歐洲制造的機器人會將這些樣本運送至火箭上,樣本擬于2031年前后返回地球。

  在太陽系更遠處,“奧西里斯-REx”探測器將在小行星“貝努”上采集樣本,并計劃于2023年將樣本送回地球。科學家認為,像“貝努”這類富碳小行星是天文學領域的時間膠囊,可能潛藏關鍵證據,讓我們可以管窺45億年前太陽系誕生之初時的“模樣”。

  安靜超音速技術迎大考

  超音速飛機從超音速減速到音速以下時會產生音爆,這種強力噪聲會影響人們的工作生活,造成損失,因此,居民區上空一般禁止超音速飛行。

  有鑒于此,NASA工程師一直在研究更安靜、更適合在人口稠密區飛行的超音速飛機,X-59安靜超音速技術飛機應運而生。

  NASA官網去年10月10日的報道稱,X-59飛機已在洛克希德馬丁公司的臭鼬工廠初步成型并完成了首次試飛,這架飛機使用了臭鼬工廠的最新技術。在過去77年間,臭鼬工廠設計并制造了美國歷史上許多最先進的飛行器。

  X-59飛機今年有望開展更多飛行測試。

  國際空間站擬“開門揖客”

  今年是國際空間站在軌運行22周年!它不僅是下一代航天器的目的地,也是宇航員測試探索技術、先進生命支持系統和人機接口的平臺。這里的技術不僅可以造福地球上的居民,也為探索太陽系內更遙遠目的地奠定了基礎。

  但國際空間站高昂的維護費用一直讓美國等國不堪重負。據《洛杉磯時報》報道,NASA每年花費30億至40億美元維護空間站運行,再財大氣粗也有點“力不從心”了。此外,特朗普總統辦公室此前表示,美國將于2025年停止為國際空間站提供國家財政支持。

  為此,NASA宣布,將從2020年起對公眾開放國際空間站,允許私人宇航員登陸參觀,符合條件的企業也可以在空間站舉辦商業活動。當然,“上天”成本并不便宜,NASA預估單人往返空間站的費用約5800萬美元(約4億人民幣),這僅僅是路費,不包括每天在空間站的生活費用。

  國際空間站伙伴國此前曾達成協議,同意該站運行至2024年,目前各方正研究將其延期運行至2028至2030年。

  國際空間站停運后,誰來接棒呢?NASA局長吉姆·布里登斯廷去年12月表示,希望建造6個甚至更多商業化軌道站替代國際空間站。(劉霞)


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