新浪科技讯 北京时间11月25日消息,美国宇航局的火星科学实验室(MSL,已经命名为“好奇”号)即将于本周末(25日)发射升空,并于明年8月份登陆火星表面。这一探测器重达1吨,是有史以来人类送往另一颗行星的最庞大,最复杂的设备。
但是这里有个小秘密:以现在的科技,人类事实上也没有能力将任何比好奇号更重的物体送往火星表面。而诸如载人登陆火星之类的任务,根据美国宇航局估计至少需要载运40~80吨的配套保障设备前往火星,因此就目前的技术条件来看完全是遥不可及的。
工程师鲍比·布劳恩(Bobby Braun)是美国宇航局前首席技术官,同时也是一篇发表于2005年,阐述这一问题的论文的作者。他说:“我们这一次已经用尽了我们最大的能力。”对于大型项目来说最首要的障碍是火星的稀薄大气,它比地球大气要稀薄100倍。在火星地表处的气压仅相当于地球上空10万英尺(约合3万米)高空感受到的气压。
工程师罗伯特·曼宁(Robert Manning)说:“那可是很高的高空,都快到外太空了。在火星上着陆就好像是把着陆地点放到了一个高到荒谬的山上,然后说‘在那里着陆’。” 曼宁是1996年火星探路者漫游车项目的首席飞行系统工程师,也是布劳恩那篇论文的合著者。
但这个问题也不是毫无希望。在布劳恩和曼宁的论文发表后的几年里,工程师们已经想出了下一代火星着陆器的设想。以下几个是可能在未来能将包括人在内的大型载荷带到火星表面的方案:
1 传统技术
传统技术
在过去的40年中,美国宇航局所执行的每个火星项目使用的技术基本和1976年发射的海盗号着陆器的技术是类似的。海盗号着陆器一共发射了两个,重量大约相当于好奇号的一半多一点。它在火星高层大气中减速时被装在一个坚固的热防护壳里并进行摩擦减速。在距地面4英里(约合6400米)处时,着陆系统将释放一个降落伞来进一步减速。距离地面大约5000英尺(约合1500米)时,三台反冲发动机将启动,使速度降到几乎为零并平稳着陆。
自那以后,尽管总体原理相同,但工程师们不断致力于改进相关技术方案,在1996年的火星探路者项目中首次使用气囊弹跳着陆方式,而此次好奇号由于体积质量过大无法再次使用气囊着陆系统,因此工程师们转而专门设计了全新的悬降着陆系统。布劳恩说:“我们正在逐渐摆脱海盗号留下的遗产,真正的挑战在于:如果我们今后想做比好奇号更复杂的项目,我们就将需要全新的技术。”
2 降落伞的技术瓶颈
降落伞的技术瓶颈
在火星上降落需要使用降落伞。但是即便是降落伞展开之后着陆器的速度仍然很高。
从太空返回地面的宇航员们可以借助地球浓密的大气层进行减速。就像阿波罗计划的返回舱返回地球,或是航天飞机
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