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NASA計(jì)劃從小行星上摘取巨石 為火星任務(wù)做準(zhǔn)備

2016-11-08
關(guān)鍵詞: NASA 小行星 火星 地球

這架無人航天飛船將從<a class=小行星上“摘取”一塊巨石,讓它繞著月球旋轉(zhuǎn)。未來的宇航員在前往火星執(zhí)行任務(wù)之前,便可以先前往這處基地,為下一步任務(wù)做好準(zhǔn)備。目前,NASA已經(jīng)造出了所需的機(jī)械臂模型,并用一塊巨石模型進(jìn)行了測(cè)試。" width="429" height="258"/>

  這架無人航天飛船將從小行星上“摘取”一塊巨石,讓它繞著月球旋轉(zhuǎn)。未來的宇航員在前往火星執(zhí)行任務(wù)之前,便可以先前往這處基地,為下一步任務(wù)做好準(zhǔn)備。目前,NASA已經(jīng)造出了所需的機(jī)械臂模型,并用一塊巨石模型進(jìn)行了測(cè)試。

該模型能夠幫助工程師們更好地了解從小行星表面抓取一塊數(shù)噸重的巨石所涉及的復(fù)雜過程。

該模型能夠幫助工程師們更好地了解從小行星表面抓取一塊數(shù)噸重的巨石所涉及的復(fù)雜過程。

  據(jù)國外媒體報(bào)道,NASA正在策劃一次頗具野心的新任務(wù):向一顆小行星派去一架無人航天飛船,為宇航員打造一座太空基地。

  這架無人航天飛船將從小行星上“摘取”一塊巨石,讓它繞著月球旋轉(zhuǎn)。未來的宇航員在前往火星執(zhí)行任務(wù)之前,便可以先前往這處基地,為下一步任務(wù)做好準(zhǔn)備。NASA還計(jì)劃對(duì)小行星展開相關(guān)研究,測(cè)試各種能使小行星偏離航線的技術(shù)。有朝一日,這或許能挽救地球的命運(yùn)。

  目前,NASA已經(jīng)造出了所需的機(jī)械臂模型,并用一塊巨石模型進(jìn)行了測(cè)試。該模型能夠幫助工程師們更好地了解從小行星表面抓取一塊數(shù)噸重的巨石所涉及的復(fù)雜過程。其中的硬件部分包括三條機(jī)械腿,以及兩條擁有7個(gè)自由度的機(jī)械臂,能夠牢牢地抓住巨石。此次任務(wù)名叫“小行星重定向任務(wù)”(簡稱ARM任務(wù),Asteroid Redirect Mission),計(jì)劃于2021年12月發(fā)射升空。整項(xiàng)任務(wù)預(yù)計(jì)將花費(fèi)14億美元(約合94.5億人民幣),其中還不包括發(fā)射費(fèi)用。

雖然NASA要到2020年才能正式?jīng)Q定以哪顆小行星為目標(biāo),但在研發(fā)過程中,NASA將小行星2008 EV5作為參照對(duì)象,今后可能還會(huì)有所變動(dòng)。

  雖然NASA要到2020年才能正式?jīng)Q定以哪顆小行星為目標(biāo),但在研發(fā)過程中,NASA將小行星2008 EV5作為參照對(duì)象,今后可能還會(huì)有所變動(dòng)。

今年年初,NASA宣布該任務(wù)中的無人航天部分將于2021年12月開展。

今年年初,NASA宣布該任務(wù)中的無人航天部分將于2021年12月開展。

  今年八月,NASA批準(zhǔn)小行星重定向任務(wù)進(jìn)入設(shè)計(jì)與研發(fā)階段。小行星重定向任務(wù)共包含兩部分,既包含無人航天任務(wù)、又包含載人航天任務(wù)。該任務(wù)將對(duì)NASA執(zhí)行火星任務(wù)所需的關(guān)鍵性能展開測(cè)試。其中載人航天任務(wù)預(yù)計(jì)將于2026年發(fā)射升空,目前還處于任務(wù)早期概念階段?!皩?duì)于小行星重定向任務(wù)來說,這具有里程碑式的重大意義,令人十分激動(dòng)。”NASA副行政官羅伯特·萊特福特(Robert Lightfoot)。“小行星重定向任務(wù)還將對(duì)處于研發(fā)之中的多項(xiàng)新技術(shù)展開測(cè)試。”

  在該任務(wù)中,航天器將采用世界上最先進(jìn)、最高效的太陽能電力推進(jìn)系統(tǒng),向近地小行星飛去。近地小行星指的是當(dāng)小行星位于近日點(diǎn)時(shí)、距太陽距離小于1.21億英里(約合1.95億公里)的小行星。雖然NASA要到2020年才能正式?jīng)Q定以哪顆小行星為目標(biāo),但在研發(fā)過程中,NASA將小行星2008 EV5作為參照對(duì)象,今后可能還會(huì)有所變動(dòng)。

  在前往月球軌道之前,ARM航天器會(huì)先對(duì)一種名叫“引力牽引器”的小行星偏移技術(shù)進(jìn)行演示。航天器本身的重量加上巨石的重量,會(huì)對(duì)小行星產(chǎn)生微弱的引力,從而改變小行星的運(yùn)行軌道。從小行星上抓取了一塊巨石之后,在月球引力的幫助下,無人航天飛船會(huì)慢慢地將巨石引到月球軌道上。在2020年之后,它將成為NASA的一處實(shí)驗(yàn)基地。宇航員將會(huì)在該基地收集、提取各類樣本,并開展其它人類-機(jī)器人協(xié)同任務(wù),為NASA的火星任務(wù)做好準(zhǔn)備。

  NASA曾經(jīng)考慮過抓獲一枚體積較小的小行星,讓它同樣圍繞月球旋轉(zhuǎn),只不過半徑要更大一些。但在開展了大量研究之后,NASA還是更傾向于從一顆較大的小行星上抓取一塊巨石。雖然這樣做的成本多出了近1億美元(約合6.75億人民幣),但更利于NASA為登陸火星做準(zhǔn)備?!霸谇巴硪活w行星之前,我們需要對(duì)這些東西有所了解?!绷_伯特·萊特福特表示。大約6500萬年前,一顆小行星或彗星撞上了地球,導(dǎo)致地球氣候出現(xiàn)巨變,恐龍和當(dāng)時(shí)的其它許多生物也因此滅絕。

當(dāng)小行星抵達(dá)月球軌道的最遠(yuǎn)端時(shí),宇航員將搭乘NASA的獵戶號(hào)航天飛船,對(duì)這顆小行星展開進(jìn)一步探索。

  當(dāng)小行星抵達(dá)月球軌道的最遠(yuǎn)端時(shí),宇航員將搭乘NASA的獵戶號(hào)航天飛船,對(duì)這顆小行星展開進(jìn)一步探索。

  目前為止,NASA已經(jīng)有了三顆候選的小行星,但在2019年前還不會(huì)做出最終決定。在該任務(wù)中,一架由太陽能電力推進(jìn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的無人航天飛船將飛往目標(biāo)小行星。選中了合適的巨石之后,探測(cè)器便會(huì)飛向小行星表面,部署好機(jī)械臂,抓住約為2至4米寬的巨石?!拔覀儠?huì)選定多個(gè)目標(biāo),然后對(duì)它們進(jìn)行評(píng)估。選定了一個(gè)目標(biāo)之后,我們會(huì)先試上三到五次,如果不成,再前往下一個(gè)目標(biāo)?!比R特福特介紹道。被抓住的巨石將和探測(cè)器一起逐漸進(jìn)入月球軌道。這一過程預(yù)計(jì)將花費(fèi)6年時(shí)間。

  探測(cè)器上還裝有對(duì)接裝置。2025年前后,NASA的獵戶號(hào)宇宙飛船將攜帶兩名宇航員飛往該小行星,屆時(shí)將與探測(cè)器進(jìn)行對(duì)接。NASA的終極目標(biāo)是將人類送上火星。而他們表示,在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中,小行星重定向任務(wù)具有重要的里程碑意義。

  2020年之后,NASA將對(duì)一系列新的太空飛行技術(shù)展開測(cè)試,這也是該任務(wù)的一部分。而在2020年之前,NASA計(jì)劃先向小行星發(fā)射一架無人航天飛船,從上面抓取一塊巨石、并改變小行星的運(yùn)行方向,將其引到月球的遠(yuǎn)逆行軌道上。

  隨后,在2025年前后,當(dāng)小行星抵達(dá)月球軌道的最遠(yuǎn)端時(shí),宇航員將搭乘NASA的獵戶號(hào)航天飛船,對(duì)這顆小行星展開進(jìn)一步探索。科學(xué)家在論文中介紹了執(zhí)行該任務(wù)的各種可行方案。其中包括先進(jìn)的太陽能電力推進(jìn)系統(tǒng)(簡稱SEP),要想把大型負(fù)載送入深空和火星軌道,該系統(tǒng)將起到至關(guān)重要的作用。太陽能電力推進(jìn)系統(tǒng)又稱離子推進(jìn)系統(tǒng),由太陽能電池板產(chǎn)生能量,可以將陽光轉(zhuǎn)化為電磁場(chǎng)、使帶電原子(離子)加速運(yùn)行。這種驅(qū)動(dòng)方式效率很高,并且大大減少了航天器需要攜帶的燃料,因此減輕了重量、降低了成本。


  而在接下來的載人任務(wù)中,宇航員將對(duì)經(jīng)過了重新定向后的、圍繞月球旋轉(zhuǎn)的小行星展開探索,同時(shí)將利用這一特殊機(jī)會(huì),測(cè)試新研發(fā)的太空飛行技術(shù)。新型對(duì)接設(shè)備目前也在研發(fā)之中。獵戶座航天飛船上的宇航員將與無人航天飛船對(duì)接,并對(duì)小行星展開研究。此外,這些對(duì)接設(shè)備日后也可用來將獵戶座飛船與“太空城”相連,甚至能用來儲(chǔ)存貨物和燃料。對(duì)于研究人員而言,宇航員從火星上收集的樣本將是極為珍貴的寶藏。利用這些樣本,科學(xué)家能夠了解到更多與火星相關(guān)的知識(shí),并更好地了解太陽系的歷史。

  此外,從小行星上收集的樣本也有助于NASA研發(fā)新的太空研究設(shè)備和技術(shù)。這些探索任務(wù)還將幫助我們更好地利用太空中的自然資源。例如,小行星和月球這樣的巖質(zhì)天體能夠?yàn)槲覀兲峁┳銐虻难鯕夂蜌錃猓a(chǎn)出可供呼吸的氧氣、可以飲用的水、甚至火箭所需的燃料等。商用太空行業(yè)也對(duì)其表現(xiàn)出了濃厚的興趣,希望未來能在小行星上開采礦藏資源。


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