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2018年,SpaceX飛向火星! | 科學人 | 果殼網 科技有意思

SpaceX的紅龍飛船在火星上著陸的想象圖。圖片來源:SpaceX

艾麥樂 編譯)SpaceX公司昨天宣布,在美國航空航天局的協助下,他們計劃最快將于2018年向火星發射首次商業任務。

高6.1米、寬3.6米的紅龍飛船(Red Dragon)將不會有宇航員乘坐,但SpaceX公司表示,紅龍飛船會在火星上著陸,以證明這種新型太空艙有能力穿越太陽系抵達遙遠的目的地。

今年9月,第67屆國際宇航大會(International Astronautical Congress)將在墨西哥的瓜達拉哈拉(Guadalajara)舉辦。SpaceX公司創始人伊隆·馬斯克(Elon Musk)計劃在會上透露該公司載人登陸火星的構想。

昨天,SpaceX在社交媒體賬號上公布了首次紅龍任務的消息。

該公司在Facebook上表示,“SpaceX正計劃最早于2018年將龍式飛船送往火星。紅龍任務只是一個序幕,今年晚些時候還將公布整個火星任務框架。這些任務將有助于演示使用反推方式將大型載荷著陸到火星所需的技術。”

馬斯克并未透露SpaceX火星任務的具體細節,這些細節將留到墨西哥的國際宇航大會上公布。

歷史上,超過半數火星任務都以失敗告終,而NASA是唯一一家成功在火星上著陸并發回有用科學數據的航天機構。

根據NASA和SpaceX公司簽署的一項協議,NASA將幫助SpaceX展開紅龍任務,提供技術協助,通訊和導航支持,或許還會在飛船里裝上一套科學儀器搭車前往火星。

紅龍飛船在火星著陸后的想像圖。SpaceX并沒有透露這一任務在火星上的著陸地點。圖片來源:SpaceX

NASA在一份申明中表示,“依照與SpaceX公司進行的現有的無經費交換的合作,NASA將為該公司嘗試在火星上著陸無人第二代龍式飛船的計劃提供技術支持。這項合作能夠為NASA自己的火星之旅提供有價值的再入、降落和著陸數據,同時還將支持美國的工業產業。”

NASA表示,他們還與其他幾家美國公司和機構簽訂過類似協議,但沒有一家公司和機構計劃發射他們自己的火星任務。

NASA和SpaceX本周早些時候簽署的這份協議,強調了他們在2018年火星任務上的合作關系。

這份協議不是一份合同,因為它不涉及金錢交易,但協議中明確表明,NASA將為SpaceX的火星任務提供多方面的支持,包括深空通訊和遙測,深空導航和軌道設計,再入、降落和著陸系統分析及工程支持,火星再入氣動力學和氣動熱力學數據庫開發,通用行星際任務建議和硬件咨詢,以及行星防護咨詢和建議。

紅龍任務的構想并不新鮮,按照昨天NASA發布的這份申明,NASA自2014年起就一直在秘密與SpaceX合作進行此項任務的規劃。

協議還規定,SpaceX在紅龍任務中取得的全部科學數據,必須在獲取之日起6個月內全部對外公開。協議還表示,NASA有可能放在飛船艙內的設備取得的科學數據也將歸屬于公眾,對所有人開放。

NASA將于2018年發射一枚自己的火星探測器,將攜帶一系列科學設備,通過探測地震震動來研究火星的內部構造。名為“洞察號”(InSight)的這枚著陸探測器原定于今年發射升空,但一項研究設備出現的問題導致發射被迫推遲。

紅龍飛船進入火星大氣層并利用SuperDraco推進器反推減速著陸的想象圖。圖片來源:SpaceX

馬斯克昨天在twitter上表示,“按照設計,第二代龍式飛船將有能力在太陽系的任何地方著陸。紅龍火星任務是它的首次試飛(指的應該是行星際探測任務)。”

第二代龍式飛船是SpaceX太空輸運艙的下一個版本,在目前給國際空間站運送貨物的龍式貨運飛船的基礎上,進行了大幅度的改造。下一代龍式飛船將運送宇航員前往國際空間站,并專門配備了SuperDraco噴氣包,在必要情況下,能夠將乘員安全推離發射失敗的火箭。

8臺SuperDraco火箭發動機,由3D打印的部件制成,以聯氨和四氧化二氮混合作為推進劑,協力能夠產生120000磅(相當于54噸)的推力。如果在發射時沒有用到這些推進器,那么在結束任務返回地球時,這些SuperDraco發動機還可以用來駕駛龍式飛船在地球上反推著陸。

載人龍式飛船預計于2017年年底登場亮相,最初將利用4頂降落傘減速降落,并在海中濺落著陸。SpaceX希望能夠在幾年內檢驗載人任務的反推著陸能力。

去年,SuperDraco推進器進行了首次試飛,證明載人龍式飛船有能力迅速逃離發生災難的發射塔架。試飛成功后,馬斯克透露了第二代龍式飛船擁有的行星際探測能力。

SuperDraco推進器在一艘第二代龍式飛船原型機上進行點火實驗。圖片來源:SpaceX

2015年5月,馬斯克表示,第二代龍式飛船“有能力將科學載荷運送到太陽系的任何地方——不論是液態還是固態表面,不論有沒有大氣”。他還補充說,龍式飛船結合重型獵鷹運載火箭,能夠把2到4噸的科學設備送上火箭。而目前登陸火星的最大探測器是NASA的好奇號火星車,質量大約是1噸。

更重的著陸探測器需要更先進的降落傘,隔熱罩,或者反推制動,后者是SpaceX最為青睞的技術。

昨天發布的一系列效果圖顯示,紅龍任務將由SpaceX的新型重型獵座火箭搭載,從位于美國佛羅里達的NASA肯尼迪航天中心39A發射臺發射。

直接前往火星的機會每26個月才會出現一次,此時地球和火星處在恰當的相對位置上,能夠以最少的燃料和最短的時間飛向火星。下一個火星發射窗口將在2018年5月開啟。

重型獵座運載火箭搭載紅龍飛船發射升空的想象圖。圖片來源:SpaceX

SpaceX的重型獵鷹運載火箭,將由3枚獵鷹9號火箭捆綁而成,經過數年的延期之后,預計最早將在今年11月首飛。

SpaceX這家公司總部設在加利福尼亞,已經在獵鷹9號火箭第一級的回收方面取得了重大進展,正在建造商業飛船將宇航員送入軌道,而紅龍任務是該公司前往另一顆行星的首次發射。

不過很顯然,紅龍任務只是一塊踏腳石。SpaceX公司的長遠目標是讓人類能夠移民火星。正如馬斯克所說,載人火星任務需要用到更大的飛船。(編輯:Steed

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