洛克希德·马丁公司计划如何在火星轨道上建立一个基地

GIF图展示的火星之旅
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火星基地营 洛克希德·马丁
Concept drawing of the Mars Base Camp
洛克希德·马丁火星基地营概念图

美国宇航局的目标是在2030年代首次踏足火星。在此之前,还有很多工作要做,以及许多小步骤要迈出。

航天局因未能充分规划其火星路线图而受到批评。洛克希德·马丁希望帮助填补细节。该公司负责制造“猎户座”飞船,该飞船将把美国宇航局的宇航员送往火星,并且该公司也希望美国宇航局能签署其火星基地营提案。

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火星基地营可以让宇航员实时控制火星表面的机器人。洛克希德·马丁

基地营将是一个由洛克希德·马丁建造的绕火星轨道运行的实验室,使宇航员能够实时驾驶火星探测车和无人机,并可能为登陆任务铺平道路。该公司表示,该拟议的实验室最早可能在2028年就能在火星轨道上运行。

为了说明如何实现这一点,该公司制作了一系列GIF图,并让《大众科学》独家首发。

2018年:飞越月球

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美国宇航局的“猎户座”飞船将于2018年飞越月球数千英里。洛克希德·马丁

一艘无人驾驶的“猎户座”舱将在2018年进行太空发射系统(美国宇航局巨型深空探测火箭)的首次发射中升空。如果一切按计划进行,该舱将飞越月球数千英里,比以往任何载人航天器飞得都远。在为期三周的任务中,“猎户座”将绕月球飞行,然后返回地球。在此次试飞中收集的数据将有助于为未来的载人任务提供信息,首先是绕月空间,然后是有一天前往火星。

2019年:安全检查

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“猎户座”飞船的发射中止系统旨在在发射失败时将宇航员安全带离。洛克希德·马丁

在起飞过程中,乘员舱实际上是绑在一个爆炸物上的——尽管是受控的。为了在这一最危险的时刻确保宇航员的安全,洛克希德正在为“猎户座”设计一个发射中止系统。如果火箭发生失控爆炸,这个尖头附件将把乘员舱推离危险区域。

发射中止系统已于2014年进行了飞行测试,并将于2018年再次进行。然而,在那些飞行中,只有一部分中止装置被激活。2019年的测试将是该系统全面启动,为“猎户座”首次载人飞行做准备。

到目前为止,洛克希德·马丁的计划与美国宇航局的路线图一致。在此之后,计划有所分歧。

2021年:开始建造基地营

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宇航员可以帮助在月球轨道上组装火星基地营。洛克希德·马丁

美国宇航局2021年的当前计划是发射一艘飞船前往附近的小行星,采集一块巨石并将其带回月球轨道。小行星重定向任务(ARM)并不完全受人欢迎,但它将作为测试一些未来可能缓慢但高效地将我们的行李运往火星的离子发动机的一种方式。

洛克希德·马丁2021年的提案是在地月空间——地球和月球之间的区域——开始建造火星基地营。

根据洛克希德的计划,这将涉及“猎户座”和SLS的首次载人飞行。美国宇航局最初计划在2021年载人飞行,但这个最后期限推迟到了2023年。

建造火星基地营也可以作为测试ARM将使用的先进太阳能离子推进器的一种方式。

2022年:向火星发射携带激光的卫星

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一颗绕火星运行的卫星概念图,通过宽带激光传输在中继地球与火星之间的信息。洛克希德·马丁

一颗拟议的火星轨道器可以提供地球和火星之间的首次宽带通信,使用激光。激光传输的更快速度和更大容量在载人火星任务中可能至关重要。

如果获得资助,该轨道器可能在2022年发射。

2024年:在月球进行试驾

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在基地营前往火星之前,宇航员可以操作月球表面的机器人来测试所有系统。洛克希德·马丁

在绕月轨道上,基地营允许宇航员实时控制月球表面的机器人,并收集样品送往实验室进行分析。或者,洛克希德建议,宇航员可以使用机器人远程设置一个位于月球背面的射电望远镜。由于月球背面始终背对地球,因此屏蔽了人类的无线电噪声,这可能使其成为研究恒星、黑洞等的理想地点。

这次演习将有助于训练宇航员在火星轨道上的工作,并解决系统中的任何问题。

2025年:访问小行星

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你好,小行星。洛克希德·马丁

虽然小行星重定向任务将从小行星收集一块巨石,然后将其带到月球轨道供宇航员在2026年探索,但洛克希德希望直接将宇航员送往小行星。这项长期科学任务将作为火星任务的试运行,火星任务可能持续数年。洛克希德说,这还将让宇航员有机会离开飞船并与低重力物体互动。

2026年:将基地营送往火星,确保一切正常

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在前往火星的途中 洛克希德·马丁

2028年:将人类送往基地营,成为星际物种

登陆火星表面将在2030年代进行。

其他火星探索路线

美国宇航局目前的计划是在2035年将首批人类送上火星,但该计划在月球轨道探索巨石和登陆火星之间存在一个巨大的飞跃。

登陆将是旅途中技术难度最大的部分之一。许多人建议在派遣单独的任务登陆火星之前,先进行火星轨道飞行。这可以采取轨道实验室的形式,如火星基地营,或先在火星的一颗卫星上定居。其他途径将在地球的月球表面测试火星探测技术。每种策略都有其优缺点。

就洛克希德而言,他们不愿透露基地营的确切成本。一位公共关系官员表示,该概念“利用了SLS和‘猎户座’的现有投资,并设计为符合美国宇航局的预期探索预算”。

无论美国宇航局选择哪条道路,最好尽快做出决定。如果SpaceX的埃隆·马斯克如愿以偿,人类可能在2026年就踏上火星。

 

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