隨著航天飛機成為歷史,美國航空航天局(NASA)的下一個大型任務更加冒險:在15年內將宇航員送上一顆小行星,。
小行星是圍繞太陽公轉的巨大太空巖石,,類似于地球,但在小行星上幾乎沒有重力,,人在上面根本無法立足,。有人認為還不如重返月球更有意義,NASA領導層卻覺得還是去小行星更激動人心,,并表示此舉可能關乎人類文明的延續(xù),。不用說,這一任務要面對的挑戰(zhàn)也是巨大的,。
有支持也有反對
“這是一步大行動,。”約翰遜航空中心人類探索小組建筑主管肯特?約斯坦說,,“這次是完全脫離地球引力進入太空,,就像《星際迷航》中那樣?!?/p>
NASA副局長羅利?伽弗也表示說,,這樣的旅行“將把人類送到迄今最遠的地方”,也將為本世紀30年代中期送宇航員到火星去作鋪墊,。
田納西州航空航天大學教授約翰?穆拉托認為,,“NASA應該擁抱這次任務,。任務成功的話,這上面所有的技術也是踏上火星所需要的,?!?/p>
當然這次任務招致的反對也不少,包括前阿波羅宇航員和飛行指揮官,。由于美國總統(tǒng)奧巴馬否定了喬治?布什制定的重返月球計劃,,他們退出了登陸小行星的會議。航空通訊科學研究院副主管,、前任宇航員約翰?格倫斯菲爾德指出,,NASA在細節(jié)規(guī)劃和解釋該任務重要性方面的工作沒做好,?!耙窃诩毠?jié)上弄不清楚,探索任務就是一場夢話,?!?/p>
拋棄月球奔向小行星
從科學上講,小行星是太陽系誕生時留下的殘骸,,能為人類研究整個行星系統(tǒng)提供許多線索,,還能探測其上面有哪些礦產資源及實驗開采方法;而從邏輯上講,,NASA將來的目標是想去火星,,當然這困難更大。所以,,無論支持還是反對,,爭議的焦點在于跟重返月球相比,,小行星是否一個更好的實驗基地,?
NASA過去曾經發(fā)射過小型航天器研究小行星多年,2001年還曾在其中一個上面著陸,。就在前不久,,一個空間探測器開始繞著一顆比火星還遠的小行星“維斯塔”(Vesta)旋轉。
NASA局長查爾斯?博登和一些專家給出的理由是,,這次任務能拯救文明,。恐龍滅絕可能是一顆約6英里(約10公里)直徑的小行星撞上了地球,,而這種小行星大約每1億年就來一次,。NASA近地天體計劃主管唐納德?尤曼說,要想改變一顆殺手小行星的路線,,首先得知道哪一個會來,,它目前在哪兒,。據推測,直徑超過300英尺(約91米)的小行星和彗星大約有5萬個,,我們知道確切位置的還不到1%,。
目前NASA的注意力正放在一些更大的目標上。按照時間表計算,,還有些目標會在15年中離地球更近,,可選擇的目標也會更明確。
如果能登上小行星,,宇航員就能設法改變撞向地球的小行星的軌道,。但他們要先找一個安全的小行星來實驗登陸,NASA首席技術官巴比?布勞恩說,。
圍繞這一話題還流行著一個玩笑,,恐龍沒能逃過滅絕的命運是因為他們沒有制定太空計劃。格倫斯菲爾德說:“到小行星去的原因之一,,就是能證明人類比恐龍更聰明,。”
飛船設計面臨考驗
航天器要落在一顆小行星上,,可能需要一個魚叉似的利器插入星體表面,。而宇航員幾乎無法行走,他們會飄起來,。NASA正在考慮用噴氣背包,、系繩、跳簧和蜘蛛網之類的工具,,讓宇航員能貼著地表飄移,,并跟微型太空船連在一起。這種航天器也很像《星際迷航》中的飛船,,結合了深海探測模式,,有兩個手臂似的鉗子,只在船內部操作就能獲取研究樣本,。
對當前可選的目標而言,,到達一顆小行星要半年左右。而現(xiàn)在的深太空動力推進系統(tǒng)要飛這么遠距離還不太保險,。太空船及其組件需要強力火箭推進器才能離開地球軌道,。NASA承諾在本夏季末宣布這些火箭的設計,國會已經安排好了2016年開始建造,。
微型太空船的各個組成部分,,生活區(qū)、乘務艙、太陽能陣列和推進系統(tǒng),,都要連接在一起,,就像國際空間站那樣組裝起來,但在規(guī)模上更小些,。起初為了重返月球,,NASA在打造獵戶乘務艙上已經投了50億美元。現(xiàn)在改了目標要到更遠的太空去,,它的動力系統(tǒng)要到達小行星還很難,。
對此約斯坦說,一種方法是用傳統(tǒng)的化學燃料,,但這要新建儲存系統(tǒng),;而另一種方法是采用離子推進,它效率很高而且需要燃料很少,,美中不足的是它加速較慢,,還需要一種電打火裝置。如果NASA采用了離子推進器,,最好的選擇是讓主體船在不載人的情況下到月球去起飛,。沒人在上面的話,它在月球停一陣子也不會出問題,。船要起飛時,載人的獵戶乘務艙將和它對接,,繼續(xù)下面的旅程,。到那時,飛船將一直加速到足夠的高速度,。
此外,,要讓4個宇航員在獵戶乘務艙內生活1年的話,它的內部空間太小,。宇航員需要更大的起居間以便能鍛煉身體,,避免在零重力下骨骼強度降低。還需要存放食物和睡覺的地方,,最重要的是要有防護罩保護他們免受太陽耀斑輻射,。大部分起居間都是充氣的,發(fā)射后在太空中充氣打開,。NASA已經宣布由4所大學競爭設計探險用起居間,。
NASA還在進一步完善微型太空船的設計理念,如運輸車的大小,。還計劃一個水下實驗室訓練,,以模擬小行星任務將要面對的環(huán)境挑戰(zhàn)。2025年并不遙遠,NASA負責探險的副主管勞利?列辛表示,,在此之前,,我們要發(fā)明并建造出很多東西。