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为什么咱们必定要比及2025年才干登上火星

2020-03-13 19:11:04  阅读:9989 作者:责任编辑NO。杜一帆0322

为何我们非得要等到2025年才可以登上火星?是相关的技术不够成熟?还是在坐等火星靠近我们?

如果这样问,三个问题就被混为一谈了。也许这三个问题彼此有些关联,但逐一解决或许更明智。那我们就从最后一个问题开始吧:

地球与火星每26个月形成一次“对立点”(有点讽刺的是,这是指二者之间距离最近的时间点)。我们不是一定要等到2024或2025年登上火星,而是那恰好是发射时机之一。但请记住,从霍曼转移轨道(人类从地球到火星能量最低、最理想的轨道)带一件物品到火星需要六个月的时间。高能量轨道能够更快地到达,但也伴随着更大的风险。这就是怎么回事火星航行只定位到了某一年,而没有定位到某个月、某一天(不过只要其他的任务细节都能解决,那么就能够最终靠计算确定每一项任务的具体日期甚至具体时刻)。

必须要格外注意的是,即时我们到达了火星,也不得不在两周之内重新踏上从霍曼转移轨道返回地球的旅途。否则,你就要在火星上漂游18个月,直到下一次发射时机的到来。所以,回到地球吧!这就是为什么人类的火星登陆任务要么时间很短(10天左右),要么时间很长(两年左右)。如果你在火星上生活了四五个月之后,因为感到无聊或者食物耗尽等等原因就想要回到地球,那就是你想多了。如果在火星逗留过久,那就不得不等到下一次“对立点”的到来。

“是相关技术还不够成熟?”

这对真正的火星科学家和任务计划者来说是个敏感的问题。某种意义上,我们的技术在1997年就足够支持载人登陆火星——我们已了解火星的表面以及大气层状况,还拥有整个火星的影像地图,并且脱离地球磁气圈的地月航行也取得了成功。我们了解有关建造航天器、发射航天器、以及人类探索者往返火星的所有方式的一切,但科技能力并不等同于拥有技术本身。

目前为止我们还没有完全建造出给第一位火星探索者使用的探测车。这并不是因为我们不知道如何制造,或者不知道用什么材料、工具来建造,而是因为我们还没决定应该造哪种探测车。其实,我们有太多的方法来建造实用耐久、动力强劲的火星探测车,但目前还没能确定任何一款。或者说,我们还没有一点一个得到资金支持或完整规划的特定、细致、完整的设计,所以工作还没进行到探测车这步。

有同样情况的还包括火星宇航服(或者称之为“战地服”,因为火星表面十分崎岖)、反水气系统(RWGS)、萨尔巴提反应堆、宇航员将居住的“金枪鱼罐头”,甚至是带他们回来的地球返航器(它将是一个两级猎户座胶囊,又或者是一个两级蛟龙胶囊,不过到底会是哪个谁也不知道)。所有人都致力于“概念证明”的设备,但无一真正投入生产,因为初步细节始终是一大障碍。

我们所谓的“细节”,可以比作基础空间设施。迄今为止,人类都是自己开辟前进的道路,不过这一次,在首次载人任务之前,至少要建造并发射一枚新的火星全球探测卫星或观测级卫星。这枚卫星不仅能在接近火星轨道时提供导航辅助,还能够作为火星探险队和地球之间的通信中继卫星,更不用说它还能为火星探险队在火星表面活动提供其他帮助。现存的火星轨道卫星也能提供这些支持,不过他们已经使用很久了,该换了。

为什么我们肯定要等到2025年才能登上火星?

我们并不是在等待,相反我们很急切。原因如前文所述,我们有大量的工作要做——如果你能理解前文的叙述,就知道我们不是要建造全新的材料,而是建造那些已经知道如何建造,或者已经知道怎样研发的材料。人类在2025或2026年登陆火星,就已经是所谓的“全速前进”了,即刻开始,在2017年的这个夏天、秋天,我们就已经全力以赴了。

你将会听到人们说“我们不知道如何在长时间的星际航行中存活下来”,还有“我们应该升级这样、那样的技术”。他们想要的是更高效解决动力、通讯,还有最艰难的一个——生命支撑(空气、水、食物、卫生系统、辐射屏蔽、失重调节)。不过我们已有了“蛮力”型的解决方案(听起来确实不怎么精致)——例如,如果水源开采不顺利,那我们就从地球携带足够的水,那样我们就不用费力勘探了。

还有,我们大家可以带够两年的食物,就算只是即食餐或者散装麦片,也至少能维持宇航员两年的生命。再或者,用一根绳(当然不会是普通的绳子)将你的飞船和把你送上霍曼转移轨道的推进火箭绑在一起,通过旋转获得近似地球的向心引力(如果这根绳子在飞行途中发生故障,只需向每秒9米的速度增量方向倾斜,无论方向如何——一旦你稳定了飞船的方向,这将是一个容易且低速度增量的调整方向)。如果你带了足够多的食物和水,并且将它们放在飞船的外墙上, 那他们就能提供最好的辐射屏蔽。

所以,要开始访问、探索甚至定居火星,并不需要什么高超的驾驶技术、巨型巡航舰、未知射线防护服或者骨骼再生技术。

我们应该的是具体的支持:为这次远征提供资金;以我们现有的技术建立特定的设备。然后开始前进。

老实说,我们的父母可完全在上世纪90年代或21世纪初,以当时的科技能力登上火星。我们现在也可以开始,并且能够在20年代登上火星。或者,我们选择放弃,寄希望于子孙继承我们的意志,以他们那个年代的技术登上火星。相信那也不会是件容易事。

但从来不会像现在这般容易。如果我们不去尝试,怎么能够为继承者们打下坚实的基础呢?

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. quora- Laurels

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