“星际飞船”何时登陆火星？9个登火点已经锁定
博科园2019-09-06 19:23
本文参加百家号科学#了不起的天文航天#系列征文
SpaceX正在研制“星际飞船”火箭系统，在设计上能够将人员和货物送上火星。这家公司希望在本世纪20年代中期执行第一次“星际飞船”火星探索任务。现在，他们已经锁定了至少9个潜在登陆点。这些登陆点的地下存在水冰，登陆的风险也较低。为了探火任务的顺利实施，SpaceX与美国宇航局（NASA）和亚利桑那州大学合作，对这些潜在登陆点进行侦察。
埃隆·马斯克的SpaceX 正在研制用于火星探索的“星际飞船”火箭系统根据美国宇航局的航天图片库，埃隆·马斯克的SpaceX正为旗下的“星际飞船”甄选火星探索任务的理想登陆点。现在，SpaceX已经锁定了9个候选地点。这些地点较为平坦、温暖，登陆的风险也较低。亚利桑那州大学的一名科学家证实了SpaceX的登陆点侦察计划。
“星际飞船”是一款高耸的两级火箭飞船，能够一次性将150吨货物和100人送上火星。按照计划，“星际飞船”将在本世纪20年代中期首次执行火星探索任务。“星际飞船”的每一个候选登陆点的地下都可能存在可以被机器人和宇航员获取的水冰。理论上，这些水冰可以转化成饮用水、氧气和火箭燃料。
火星高程地图，箭头处为SpaceX“星际飞船”的9个候选登陆点太空探索史作家罗伯特·齐默尔曼在自己的网站上公布了候选登陆点的照片。他说：“我兴奋地发现SpaceX开始研究‘星际飞船’的火星登陆点。”他指出每一个潜在登陆点都可能发现地下水冰。
“星际飞船”潜在登陆点的照片由火星侦察轨道器的超高分辨率成像科学实验照相机（HiRISE）拍摄。在对火星地表特征进行成像时，HiRISE相机的解析度可达到每像素30厘米，是谷歌地图的三倍。每次火星侦察轨道器环绕火星飞行时，HiRISE相机只能拍摄数量有限的照片并传回数百万英里外的地球。科学家需要提前几个月提出拍照请求，以获取他们感兴趣的火星区域的照片。
艺术概念图，SpaceX的“星际飞船”矗立在火星上。不远处是温室和一个正在建设中的太空殖民地所有与“星际飞船”有关的拍照请求都是由喷气推进实验室的行星地质学家内森·威廉斯提交的。此前，威廉斯曾提交数十次相关拍照请求，为美国宇航局未来的“火星2020”号探测车任务提供支持。“火星2020”号将登陆杰泽罗陨坑。此外，他还为SpaceX的“红龙”火星任务提交数十次拍照请求。不幸的是，“红龙”计划已经不复存在。齐默尔曼表示：“威廉斯与SpaceX签署了保密协议，不会就‘星际飞船’相关的拍照请求发表评论。”
在火星陨坑，科学家发现了水冰存在证据此前威廉斯请求拍摄与“星际飞船”有关的18幅不同火星照片，每个候选登陆点两张照片，角度略有不同，以创建成对的立体图。这些立体图能够揭示候选登陆点的细节，包括地形特征和各种风险。在威廉斯请求HiRISE拍摄的9个地点中，6个地点的照片已经公布，2个地点的照片尚未公布，最后1个地点的照片尚未拍摄。
在“商业内幕”网站发表相关报道后，行星地质学家、行星图像研究实验室负责人阿尔弗雷德·麦克伊文证实了SpaceX的登陆点侦察计划。他在接受“商业内幕”网站的电邮采访时表示：“按照喷气推进实验室的命令，HiRISE项目组对SpaceX的候选登陆点进行成像。这项工作始于2017年，最初是为‘红龙’登陆器拍照，现在则为‘星际飞船’拍照。”
艺术概念图，“火星2020”号正在火星上勘测按照马斯克的设想，本世纪50年代SpaceX将在火星上建成一座自给自足型城市。马斯克之所以想殖民火星，是为了在这颗红色星球上为人类打造一个“备份”。为了在不破产的情况下实现这个梦想，他需要建造大量“星际飞船”同时还要具备在火星上补充燃料的能力。
SpaceX希望“星际飞船”可完全重复使用。如能做到这一点，他们将创造历史。如果能重复使用，发射成本将降低100倍，甚至1000倍。在火星上补充燃料是马斯克火星殖民计划能否顺利实施的关键所在，这也就是为什么SpaceX将甲烷作为燃料。
SpaceX希望让“星际飞船”在平坦、多冰和地势较低的火星区域着陆马斯克表示借助太阳能或者核能，萨巴捷反应能够将火星稀薄大气层中的水和二氧化碳转化为甲烷。这种燃料，再加上从水中提取的氧，可以充当“星际飞船”的燃料，同时为宇航员提供氧气和饮用水。
9个潜在登陆点中的8个位于阿卡迪亚平原（北部）和亚马逊平原（南部）交界一带。麦克伊文指出候选登陆点主要集中在北半球中纬度的低海拔地区。有证据显示这些区域的地下浅层存在水冰。
“星际跳跃者”在德克萨斯州博卡奇卡进行试飞。“星际跳跃者”是SpaceX的第一个“星际飞船”原型候选登陆点所处的区域据信存在巨大的地下冰川。这些冰川被快速埋入地下，经过数百万年的岁月变迁仍大体保持完整。附近的陨坑形状就能证明这一点。遭受陨石撞击后，被撞地点发生塌陷，这是因为撞击导致冰暴露在空气中，升华为气体。火星大气层的厚度只有地球的1%左右。
SpaceX的候选登陆点较为平坦，基本上没有大块的岩石。这很好理解，换做是你，你也不希望自己的飞船在遍布岩石的区域登陆。此外，这些地点还远离火星的极地冰盖，温度高于其它地区，能够获得充足的光照（有利于收集太阳能），同时地势较低。低海拔地区的空气下沉，密度升高，有助于提高萨巴捷反应的效率，进而为“星际飞船”生产更多甲烷燃料。
火星-月球温室原型。美国宇航局为这个生物再生式生命保障系统提供了部分资金目前，SpaceX还没有制造出能够进入轨道的“星际飞船”，更不用说登陆火星。此外，这家公司也没有透露会如何开采火星水冰，如何建造资源可回收再利用的永久性栖息地，以及如何在火星往返之旅中确保宇航员的安全。
不过，SpaceX已经开了一个好头。他们制造并测试了使用甲烷燃料的新型“猛禽”发动机。SpaceX还将“猛禽”装上“星际跳跃者”（“星际飞船”的早期原型），7月25日在德州进行试飞。当时，“星际跳跃者”升空至距地面150米的高度。
“星际跳跃者”，SpaceX的第一个“星际飞船”原型现在，工人们正在制造两个体积更大，具备入轨能力的原型，一个是在德州博卡奇卡制造的“星际飞船Mk1”，另一个是在佛州科科拉制造的“星际飞船Mk2”。马斯克日前发推文称SpaceX将在10月放飞这两个原型，升入距地面20千米的高度，不久后开始环地飞行。
如果一切按照马斯克的时间表进行，SpaceX将在本世纪20年代中期让游客环游月球，而后执行火星探索任务。9月28日，马斯克将公布“星际飞船”的最新设计以及发射系统的最新计划。此外，他还可能透露“星际飞船”首次星际探索任务的登陆地以及背后的原因。
博科园｜文：戴夫·莫什尔转自：漫步宇宙/qqtaikong博科园｜科学、科技、科研、科普
举报/反馈
0
0
收藏
分享
