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NASA发布火星之路计划

时间:2015-10-13  来源:中国航天科技信息网   发布:高端装备网 
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图:NASA“火星路线图”

 

  10月7日,美国国家航空航天局(NASA)发布报告《NASA的火星之路:先驱太空探索下一步》,详细概述了火星之路计划。

 

  NASA局长查尔斯•博尔登表示,NASA已公布火星之路计划的更多细节,目前正朝这一目标努力。他计划在接下来的几周里,与国会成员、商业和国际合作伙伴讨论该计划的细节。

 

  该火星之路计划分“依赖地球”、“月地空间试验场”和“不依赖地球”三个阶段实施,面临的挑战也随着航天员与地球的距离增加而增大。NASA正通过发展并验证关键能力逐步解决这些挑战:

 

  依赖地球阶段。主要包括国际空间站上的研究。NASA正通过这个微重力实验室,验证技术并推进乘员健康与职能研究,为长期载人深空探测任务奠定基础。

 

  月地空间试验场阶段。NASA将了解并实施深空环境下的复杂运行,航天员能够在该环境中花费约1天的时间返回地球。NASA将通过在月地空间(月球附近的区域,特点是拥有多个适合未来深空任务的稳定分段轨道)开展的预先运行,提升并验证航天员在远离地球的地方(如火星)生存、工作所需的能力。

 

  不依赖地球阶段。NASA将根据之前在空间站和月地空间积累的经验开展探测活动,确保载人火星周围空间任务成功,其中可能包括低火星轨道或某颗火星卫星探测,最终将是载人登陆火星。未来的火星任务将由NASA及其合作伙伴共同实现。

 

  NASA的战略将近期活动和火星之路与未来载人深空任务相关的能力发展联系起来。该战略阐述了实现上述目标的途径,同时能够提供近期效益并明确一个弹性的体系结构。该体系结构能够适应预算变化、政策优先事项、新的科学发现、技术突破和渐进式合作伙伴关系。

 

  NASA目前的工作正关注体系结构上必要的组成部分。与此同时,NASA还针对深入调查所需的能力,持续完善渐进式体系结构。这些工作将确定NASA未来二十年的火星之路。

 

  太空先驱面临的挑战

 

  在太空中生存和工作将面临风险。新型强大的太空运输系统是实施火星之路的关键,NASA将根据自力更生和提高系统的可靠性,了解在太空中运行的新方法。NASA将利用试验场任务验证运输与居住能力,以及用于保持太空中生产并降低对地球依赖的新的运行方法。

 

  NASA将技术与运行挑战分为三类:运输,将航天员和货物高效、安全、可靠地运往目的地;太空中工作,能使人与机器人系统生产作业;保持健康,发展居住系统,提供安全、健康和可持续的载人探索。连接这三类挑战的部分,是持续1100天的载人任务和跨越十年的探索活动所面临的包罗万象的后勤挑战。

 

  解决先驱挑战的战略投资

 

  NASA正在投资强大的能力和先进的技术,使NASA及其工业合作伙伴受益,并通过创新合作伙伴关系最小化总成本。通过NASA的渐进式运输基础设施、正在进行的太空飞行体系结构研究和快速样机活动,NASA正在发展弹性的体系结构概念,关注一系列潜在任务所需的关键能力。NASA正在投资能够提供巨额回报的技术,同时通过共性、模块化和可重复使用性最大化技术的灵活性和适应性。

 

  在国际空间站,NASA正在推进针对火星级别任务的航天员健康与行为研究,正在研发先进的生命保障系统、3D打印零件、分析用于原为资源利用的材料处置技术。即将进行的第八次SpaceX商业补给服务任务将发射“比格罗可扩展活动模块”,这将是一次充气式太空居住舱的能力验证。

 

  NASA正通过航天发射系统(SLS)、“猎户座”飞船,以及恢复卡纳维拉尔角空军基地的航天发射联合体,研发火星之路的核心运输能力,并确保持续鼓励商业乘员与货物合作伙伴继续保持运行及刺激新的低地球轨道经济活动。这些都保障美国商业低地球轨道服务,允许NASA继续利用空间站作为微重力试验平台的同时,准备试验场及以远的深空任务。

 

  通过小行星重定向任务,NASA将验证先进太阳能点推进能力,这是火星之路的关键部件。小行星重定向任务还将在航天员调查数吨小行星巨石的过程中,为NASA提供新型出舱采集与样品处理技术,有望获得与太阳系形成与地球生命起源有关的新的科学发现。

 

  NASA正在管理地基设施和深空网、近地网与太空网络提供的服务。这些都是NASA针对太阳系内人与机器人通信所持续发展的关键通信能力。

 

  NASA已利用机器人探测器开展了约40年的火星探测活动,几乎在每个发射窗口都发射轨道器、着陆器或巡视器,并不断增加其携带的实验与传感系统的复杂性。这些轨道器和巡视器已传回许多火星环境相关的重要数据,帮助人类了解未来可能面临的挑战以及可能利用的资源。革命性的“好奇号”空中吊机实现了约1吨质量的巡视器在火星表面安全着陆,但NASA仍需要至少10吨的着陆质量,才能确保载人登陆火星任务成功。

 

  但NASA认为这些挑战是可以解决的,NASA及其合作伙伴也正在努力研究解决方案,从而回答一些关于人类在生命起源等方面的基本问题:火星是否曾经存在微生物生命?目前是否仍存在生命?火星未来能否能够成为人类的家园?火星能否提供宇宙其他地方是否存在生命或者地球上的生命如何起源的信息?火星是否能够告诉我们有关地球的过去、现在和未来的信息?

 

  火星之路是具有历史意义的开拓性的努力,NASA通过持续的科学探测和低地球轨道以远的载人探索任务,以及连续的更强大的技术能力和合作伙伴予以实现。

 

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