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盘点火星登陆计划:最疯狂最奇特最实际(图)

2013-02-07 06:55

摘要:宇航员与火星登陆车。人类可在火卫一上建立基地,遥控火星上的机器人。列数历史上最疯狂、最奇特、最实际的火星登陆计划。每个太空爱好者都知道,20年之内人类将

列数历史上最疯狂最奇特最实际的火星登陆计划

冯布劳恩的火星探索计划没有考虑到致命的宇宙辐射。

列数历史上最疯狂最奇特最实际的火星登陆计划

宇航员与火星登陆车。

列数历史上最疯狂最奇特最实际的火星登陆计划

人类可在火卫一上建立基地,遥控火星上的机器人。

列数历史上最疯狂、最奇特、最实际的火星登陆计划。

每个太空爱好者都知道,20年之内人类将登上火星。当然,过去半个世纪里,我们一直在这么说。1950年到2000年期间,NASA(美国宇航局)和各种独立团体设计了超过1000个详细的人类登陆。然而,没有一个接近成功。至少在理论上,火星依然是NASA最终的目标,“好奇号”探测器相当于人类任务的探路先锋。去年8月5日,好奇号成功在火星着陆后,NASA局长查尔斯博尔登说,“今天,‘好奇号’的车轮开始为人类的脚印探索道路。”

然而,事实上,火星并不在NASA的雷达上。除了定于2013年发射的“火星大气与挥发物演化”探测器之外,近期NASA并没有为红色星球安排其他的探索计划。“毫无疑问,现在,没有人真的想把人类送上火星。”太空历史学家大卫波特里说。但是,在民间却不乏各种火星探索构想,有野心勃勃的―――比如技术大亨艾伦马斯克希望在20年内派人登上火星―――也的古怪至极,比如自杀式火星单程旅行。

让我们来回顾一下历史上最疯狂、大胆和少数真正有可能实现的火星计划

火箭之父的构想

现代火箭之父维尔纳冯布劳恩是最早制定出详细的有科学依据的载人火星任务方案的人。在加入NASA之前,冯布劳恩写了一本书叫做《火星计划》,1952年在西德出版。在其中,他设想了一个庞大的火星探索计划,包括10搜4000吨重的太空船,能够搭载70人抵达红色星球。

抵达火星之后,几名宇航员乘坐有翼飞行器在火星极冰上降落。然后穿越4000英里,抵达火星赤道修建大本营和降落场,为大部队登陆做准备。

1952年至1954年,《科利尔杂志》用几篇连载文章描绘了这个庞大任务的精简版。受到这个方案启发,1957年,沃尔特迪斯尼公司制作了系列电视节目《火星与未来》(MarsandBe-yond)。

虽然为公众所熟悉,但这些方案从未得到任何官方太空机构的支持,没有人知道它们需要多大的成本。冯布劳恩在《火星计划》中估计,单燃料花费就高达5亿美元―――相当于今天的40亿美元。此外,它们显然缺乏对星际空间的正确认识。冯布劳恩的太空船设计有抵御小行星的装置,但却无法抵御宇宙辐射。现在,人们已经知道,火星的大气太稀薄,根本无法支持他所描绘的有翼飞行器。

NASA的第一个计划

在上世纪60年代,很多NASA官员和工程师都瞄准了火星这颗红色星球。大卫波特里说,“那也许是NASA的火星计划黄金时代。”

最早的任务方案由俄亥俄州的刘易斯研究中心提出,成为后来大多数方案的模板―――首先,在地球轨道上组装一枚核动力火箭,载着7名宇航员飞向火星。抵达火星轨道后,两名宇航员乘坐登陆车在火星表面着陆,他们在红色星球上探索一段时间,然后搭载氧氢燃料火箭返回火星轨道飞行器与其他成员会合,一同返回地球。

然而,1961年,肯尼迪总统要求NASA在10年之内将一个人送上月球,并保证他安全返回,所有火星计划都被抛到一边。但这一时期对太空旅行的重视依然维系着人们对火星的兴趣。早期载人星际往返计划(EMPIRE)提出派少数宇航员飞越火星和金星。虽然,他们不会在这些行星上登陆,但会将探测器放到行星表面,采集在当时还相当缺乏的地外行星数据。他们将遥控指挥机器探测器完成它们无法独自完成的任务,甚至将从行星表面采集的样本带回地球。即使在今天,这些样本也被科学家视若珍宝。

波特里认为,EMPIRE式的任务可能是历史上最接近现实的火星计划。凭借阿波罗时代的技术就可以实现,而且美国国会也曾严肃考虑过它的可行性。但是1967年,“阿波罗1号”发生严重火灾,导致3名机组成员死亡,国会失去了资助任何星际探索任务的兴致。

火星地下工作者方案

在登月任务成功之后,在NASA,很多人认为下一个目标理所当然是火星。然而在整个70年代,情况与他们预计的完全相反。NASA的最后一个载人火星计划制定于1971年,之后任务重点转向了近地轨道、航天飞机和太空站。

美国国会只对眼前看得到的东西感兴趣。登月是出于政治原因,而登陆火星缺乏任何类似的政治动力,他们没有时间花在红色星球上。在长达10年的时间里,几乎没有出现任何与火星相关的话题。于是,人们开始脱离NASA讨论火星计划。

1981年,一群自称“火星地下工作者”的NASA工程师开始组织一系列的会议。他们每3年聚会一次,讨论如何建立永久火星基地。1983年,非营利组织“行星协会”创造了自60年代以来最详细的一个探索火星方案。该方案提议发射18次航天飞机,在地球轨道上组装一艘可搭载4人的飞船,它通过旋转自制重力,3名宇航员将登陆火星表面完成实验和探索任务。18个月后,飞船返回地球。但是,1986年的“挑战者号”航天飞机事故让人们放弃了依靠航天飞机实施火星计划的想法。

NASA最疯狂的计划

上世纪70年代末,外界对火星探索的兴趣促使NASA也制定了自己的详细方案。不幸的是,他们选择了一个最糟糕的负责人―――NASA前局长托马斯佩恩。“我认为,佩恩大概是看多了《星际迷航》,”波特里说,“他的方案太异想天开,吓坏了所有的人。”

佩恩的计划从占领月球开始,需要动用核动力太空拖船和航天飞机;还要在地球轨道中修建上百个太空站,宇航员将乘坐新太空船往返于地球和月球基地。当这些飞船的使用寿命接近极限时,将被发送到火星,用于修建太空站和火星基础设施。

这个庞大的计划需要每年发射20颗“土星5号”火箭(每个造价5亿美元),简而言之,这个计划根本就是个无底洞。波特里说,“人们从此形成一个印象―――载人火星计划必然劳命伤财。连一贯敢想的冯布劳恩也认为佩恩的计划太夸张。1984年,当最终方案出来之后,里根政府欣然接受,然后束之高阁,再也没有下文。

萨丽赖德的方案

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萨丽赖德是美国第一位进入太空的女性宇航员。上世纪80年代,她领导一个委员会负责为NASA制定未来发展方向。她的方案赋予了NASA在阿波罗登月计划后丢失的远见。“我真的喜欢赖德的计划,它并不涉及核动力或其他的新鲜技术,”波特里说,“但非常实用。”

赖德的方案并没有详细蓝图,但第一次提出NASA的目标和技术发展方向无法提前20年预知,她拿出了多个灵活的方案供领导人选择。第一种也是最廉价的选择叫“地球任务”,提出用卫星和机器人更好地认识我们的地球和它的演变。第二个较昂贵的方案是派高度自动化的探测器探索太阳系。然后就是在月球上建立前哨。最后,赖德建议多次派人登陆火星,但目的不是像阿波罗计划一样向世界炫耀美国的技术优势,而是在火星建立永久基地。这4个方案相互独立,取决于资金和公众及政治意愿,可以自由取舍。

布什的太空探索计划

上世纪90年代初,人们又恢复了对火星的兴趣。第一位布什总统号召通过“太空探索计划”让NASA恢复生机。他突如其来地宣布要重返月球,登陆火星,也许太过天真。“多数人似乎都吓了一跳,”波特里说,“我认为,唯一真正开心的也许只有芭芭拉(布什的妻子)。”

“太空探索计划”颠覆了很多实用的方案,一切从零开始。约翰逊太空中心负责任务策划,开始搜集新的创意。按计划,2000年将建成太空站,之后是建立月球基地,2010年开始火星探索。这个时期的登陆火星方案需要3次远征,最终建立火星基地。此外,宇航员还将在火卫一和火卫二上建立太空站,用于帮助未来的星际旅行者。波特里说,“那是一个有趣的时期,出现了很多有趣的想法。”

但是,布什太空计划的真正目的是在冷战结束后给国防承包商找点事情做,并非真的想要探索太阳系。4400亿美元的预算也吓坏了很多国会议员。最后,“太空探索计划”被迅速遗忘。

火星探索未来

2000后,小布什总统启动了第二轮火星探索计划。这个代号“星座”的计划提出建造新的飞船重返月球,并在2030年后将人送上火星。这一计划很多方面继承了“太空探索计划”并参考了其他一些火星登陆方案的创意。

由于预算严重超支,奥巴马上台后,“星座”被抛到一边。但它的很多目标得以保留,比如载人小行星任务和一个很粗略的火星探索方案。目前来看,NASA似乎并没有打算把人送上火星。人类登陆火星需要消耗大量燃料,需要建造新的太空船,还要考虑太空辐射和腐蚀性宇宙尘埃的问题,因此最近的方案大多主张派遣机器探测器,由人类在火星轨道上进行遥控。

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