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美研发推力超4000吨火箭 2030前后载人登火

2014-09-28 17:12   来源:环球网    打印本页 关闭

    

  美国宇航局宣布其史上最强运载火箭“太空发射系统”(Space Launch System,SLS)计划2017年前后首次试射。

  原题:SLS火箭:史上最强 “箭”指火星

  因航天飞机退役而沉寂许久的美国载人航天事业,现在将以一枚新型火箭而重新“点火”。日前,美国宇航局宣布其史上最强运载火箭“太空发射系统”(Space Launch System,简称SLS)已通过严格的关键性评审,正式从设计进入建设阶段,并计划2017年前后进行首次试射。美国宇航局希望能以此铺就未来人类探索深远太空之路。

  如果研制顺利,今后20年,它将是美国载人登陆火星任务的关键装备,处于开发阶段的重型探索级火箭将带着人类脱离环地轨道,飞向火星。

  3年后首飞 2030年前后载人登火

  据英国《每日邮报》报道,按照美国宇航局的计划,名为“太空发射系统”(SLS)的火箭,将于2017年进行首次发射。

  届时,将有载重量一大一小的两个版本参与测试,以检验火箭满足不同运载需求的灵活性。其中,小型版SLS火箭载重量为70吨,发射时将产生3810吨的推力;而大型的两级版有效载荷则超过130吨,发射推力约合4173吨,高度和总重量将分别为117米和2948吨,足以令曾经的登月火箭土星五号相形见绌。

  “我们正走在科学探测与人类探测火星的道路上,我们会继续制造运载火箭以及其他辅助人类登上火星的系统。”美国宇航局行政主管查尔斯·博尔登说。SLS火箭将是未来几十年美国宇航局所倚仗的主力运载火箭,其能力将超越美国登月项目所用的土星5号火箭。

  美国大推力火箭研制计划已公布3年,计划在2017年12月实施首次无人试射,2021年进行首次载人飞行。如果研制工作进展顺利,美国宇航局将在2025年搭载航天员奔赴地球附近的一颗小行星。美国宇航局希望在本世纪30年代使用火箭向火星派遣航天员,首先环绕这颗红色星球飞行,而后进行登陆。

  为何要造那么大的火箭?

  据美国宇航局介绍,首次测试使用的“太空发射系统”的近地轨道的运载能力将达到77吨,可将非载人的“猎户座”飞船送往地球低轨道以外的目的地。最终“太空发射系统”的运载能力将提升到空前的143吨,这相当于一次可把8辆公交车送上太空,从而承担小行星和火星等深空探索任务(已退役的土星5号的近地运载能力为119吨)。

  为何要将火箭造得那么大?火星是太阳系八大行星之一,是太阳系由内往外数的第四颗行星,属于类地行星,直径约为地球的一半。去一次火星很不容易,它的公转周期约26个月,每26个月离地球有一次较近的机会,最近的距离约5500万公里。科学界一般将火星、地球、太阳排成一线时称为“冲”,这个时候是距离最近的。

  由于火星轨道是椭圆的,每过26个月,“冲”的距离都会改变。2003年,地球离火星的距离在6000多万~7000多万公里。2004年1月时,美国漫游者A飞船曾在飞行半年多后登上火星。

  在这个过程中,火箭要想不断前进,就必须拥有足够的燃料。此外,人类想在太空中继续生存,就必须带上大量食物、水以及其他用于维系生命的必须物品。若要研究火星,还得带足各种必需的设备。这些都需要重型火箭作为前提。

  “我们正在完成一项有野心的宇宙探索任务,只有成功地完成这项任务,才能对得起所有美国纳税人。”美国宇航局一名官员如是说。

  美国计划在本世纪30年代载人登陆火星,除了大推力火箭,美国还在开发“猎户座”飞船,计划今年12月进行首次试飞,另外还在建设发射台等相关地面系统。

  或将延续“超支”传统

  根据美国宇航局的预算,从今年到首次试射前,建造测试版本的SLS火箭需要投入约70亿美元。到2019年,经费投入将达到180亿美元左右,而这笔资金还只是用于研发和设计,并不涵盖火箭的制造成本。

  虽然美国宇航局官方并未透露新型火箭研制计划的总估计投入,但有分析人士表示,这一数字将达到360亿美元。SLS火箭采用液体燃料,而不是固体燃料火箭推进器,与发射阿波罗飞船的火箭更为接近,而不是退役的航天飞机。

  在最初的试射过程中,SLS火箭火箭将采用类似航天飞机的五固体燃料推进器设计,安装在外部,内部采用航天飞机的主发动机提供动力。不久之后,这些固体燃料推进器将被新型推进器取代。

  美国宇航局希望将向国际空间站运送航天员的工作交由私营公司完成,同时租用巨型“太空出租汽车”,以此节省资金。节省下的资金将用于地球轨道和地月系统以外的太空探索。

  令不少人感到担忧的是,美国宇航局拥有“超支”传统。当年研制航天飞机计划的费用便达到最初预算的两倍左右。而SLS火箭的研制也可能延续这一不良传统,最后不得不“克扣”其他任务的资金,填补SLS火箭火箭计划的资金缺口。

  美国缘何钟情探火?

  中国空间技术研究院高级工程师石元说,人类去火星有几个目的,其中一个是找水,找水的目的是找生命。

  全球各国探索火星的目的基本是一致的,欧洲是直接找跟生命有关的东西,如找有机碳,包括甲烷生物排放的气体。美国是先找水,水是生命之源,这对人类以后到火星上是有帮助的,而且研究火星上是否有生命存在对地球也是有帮助的。各个星球在不同时期有不同的特点,通过研究它们的特点能够了解生命的起源,太阳系的起源和它的演化过程,这样我们能够研究地球环境的变化过程。

  很多迹象表明,火星很像地球,每天自转24小时,有四季变化,一年六百多天。

  令人困惑的是,火星上的大气比较薄,可火星上的大气为什么会变薄?火星上原来是有河道的,可河道里面的水跑哪儿去了?如果地球以后也变成这样那要怎么办?这些都是我们要研究火星的理由,主要是为地球的未来着想。

  建造史上最大的运载火箭,看得出来美国的勃勃雄心。然而放眼全球,只要不是不计成本代价、急功近利的美苏争霸式的“大跃进”,有些国家的太空计划不但发展壮大起来了,还大大刺激推动了经济和科技发展。

责编:刘鹏中国广播网我要评论