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想去火星吗?NASA六大先进的技术了解一下

文章出处:注册送100体育平台app 发表时间: 2023-10-27 21:17:54

  基于现在人类飞行器的速度,火星离地球实在是太远了。在登陆火星之前,航天员需要在深空中飞行22500万公里,所以提升速度在火星载人航行中很重要。那么这就需要航天器具有更强大的推进系统。

  目前对于载人火星航天器推进系统的具体技术细节还不能确定,但可以清楚的是,需要更大推力的核能推进器出马。目前NASA正在研究多种推进的方式,包括核电和核热推进系统。这两项技术都运用核裂变原理,但又截然不同。核电火箭的动力转换率更高,但推力大小有限,而核热火箭则更持久。

  无论使用那种推进系统,目的都是在于缩短宇航员离开地球的时间。现在NASA和其合作团队正在进行进一步的研发、测试和优化不同推进技术的核心部件,以确保降低首次载人火星任务的风险。

  目前已经登录火星的火星车中,最大的一辆大小接近小汽车。人类想要到达火星,必须要更大更重的火星车。那么这对着陆设备的要求就更高。目前NASA正在研究一项新技术,充气式隔热罩。

  相比传统的硬质缓冲设备,充气式隔热罩可折叠,更节省空间,充气展开后可以覆盖大片区域。这项技术能够使航天器在各种各样大气状态的行星上着陆。隔热罩在进入火星大气前展开充气,帮助货物和航天员安全着陆。

  但这项技术还没有准备好与红色星球“碰面”。一片直径6米的原型隔热罩即将参加飞行测试,验证减速伞重返地球大气层时的防护效果。预计测试结果将证明隔热罩能够抵挡进入火星大气时的极高温度。

  宇航员想要在火星自由活动,一套维持生命系统的宇航服必不可少。宇航服就是为宇航员量身定做的小小航天器。NASA最新款的航天服采用高端科技和模块化设计,能在太空中的任何地方使用。

  NASA新一代宇航服叫做探索舱外航天服(xEMU),在美国的载人登月计划——“阿尔忒弥斯”计划中,首位女性宇航员会和下一位男性宇航员一起身着xEMU航天服执行任务。xEMU航天服能够优先保证宇航员的安全,同时让宇航员像在地球上一样活动自如。

  为应对火星的不同环境,后续要提升富二氧化碳环境下生命保障系统的功能性;改进外层航天服,提升其保温隔热能力,确保火星冬夏两季时航天员体温处于正常范围。

  NASA科学家希望能设计出一种带轮子的可移动火星车舱,供宇航员在火星上工作生活。与野营车类似,可移动火星舱内也会配备航天员生活和工作数周所需的一切。航天员能穿着舒服的衣服,把车开到几十公里之外,最后再返回出发点,搭乘航天器返回地球。如果途中遇到感兴趣的地方,航天员可以穿上高科技航天服,下车采集样本,开展科学实验。

  为了研发出这辆火星车,NASA开展了多种地面测试。而未来“阿尔忒弥斯”计划中的宇航员也会在加压的可移动式月球漫游车上工作生活。这可提供更多漫游车的数据,从而优化火星漫游车。NASA的机器人火星车也能在探测火星中反馈很多信息,比如选用哪种轮子合适,如何在地形崎岖的地方操纵更大的航天器。

  探索火星的宇航员需要用各种各样的电子设备,一个可靠稳定的电力供应系统至关重要。这套供电系统必须质量轻,方便带上飞船,还可以适应火星不同的位置及恶劣的气候环境。

  与地球一样,火星也有昼夜更替,并且时常出现持续数月,遮天蔽日的尘暴。相比于依靠太阳能供电,核裂变供电是更可靠的选择。NASA已经在地面上测试了这项技术,实验证明,核裂变供电技术安全有效,能源充足,可用于长期表面任务。NASA计划先在月球上验证并利用核裂变供电系统,随后在火星上验证使用。

  要执行载人火星探测任务,航天器保持与地球的联系是十分重要的。NASA科学家正在研发一套激光通信系统,能够实时传递大量的信息和数据,包括高分辨率的图像和短视频。

  现阶段的深空通信还是依靠无线电技术。倘若从火星发送一张图片到地球,需要9年的时间。但若使用激光通信,则只需要9周。使用这项技术,在火星探险的宇航员还能与地球通线年,NASA就证实了激光通信可用在月球验证版航天服上。NASA的下一个验证版将需要适应任何操作场景,优化瞄准系统,处理近地轨道的技术挑战,譬如云层和其他通信干扰因素。NASA正在打造一套小型系统,用于测试载人航天飞行,包括国际空间站载人任务和首次“阿尔忒弥斯”载人登月任务。另一件激光通信载荷将送往深空,帮助人类了解如何在距离地球成百上千公里外进行激光通信。