2017-11-3 00:12
宅~有何不可
科幻非現實 航空專傢稱移民火星至少還需一百年
視頻:2024年 馬斯克用新型火箭送人上火星 來源:上海東方高清
[b]移民火星至少需要一百年[/b]
本報記者 付毅飛
心懷火星夢的SpaceX老闆埃隆·馬斯克,日前提出瞭龐大的“火星移民”計劃,並介紹瞭火星火箭“BFR”。馬斯克為人所熟知的是他造的交通運輸工具,從地上跑的特斯拉電動車,到往返天地間的獵鷹九號火箭,兩者都很成功。但航天專傢龐之浩認為,BFR項目“很邪乎”。
根據馬斯克的介紹,BFR是高逾百米、直徑9米,能重覆使用的龐然大物。其採用船箭一體形式,通過發射後進行多次在軌加註的方式,能將150噸重的載荷運到近地軌道,或是一次將100人送至火星。
[b]多次在軌加註成本是個問題[/b]
龐之浩向科技日報記者介紹,載人前往火星要面臨一系列問題,首當其沖的是運載能力。他說,當年登月的阿波羅飛船,重量將近50噸,要靠重型火箭發射到地月轉移軌道,速度還要達到每秒10.9公裡。要去火星,火箭運載能力要更強,而且進入地火轉移軌道的速度也要更快,要達到每秒11.2公裡的第二宇宙速度。
要解決這個問題有幾種方法,除瞭提升火箭能力,還可以將載荷分批發射,在近地軌道上對接後飛往火星。或是在月面或月球軌道建立基地,作為前往火星的中轉站。“但馬斯克的方案比較邪乎。”龐之浩說,多次在軌加註的方案比較新穎,但能否實現,經濟上是否合算,都是問題。
中國航天科工二院二部研究員楊宇光表示,BFR其實是馬斯克去年提出星際運輸系統的“縮小版”,火箭裝配的引擎由42個減至31個,箭身直徑由11米減至9米。方案還會不會變很難說,能不能研製出來也難說。對於多次加註的方案,他認為在技術上可以實現,但成本低不瞭。
[b]防輻射技術還有待突破[/b]
龐之浩說,當年美國航天飛機窮盡所能,隻能帶7個人。“SpaceX一艘載人飛船都沒發射過,一上來就要裝100人,太邪乎。”
即使運載能力得到解決,人類飛往火星的旅途中還要經受一系列考驗。龐之浩表示,火星離地球最近時也有5500萬公裡,單程要花費七八個月時間。如此長時間飛行,對於航天員來說,要面臨長期失重造成的肌肉萎縮、骨質脫鈣等風險,更有可能出現心理問題。生理問題可以通過鍛煉、吃藥解決,心理問題則比較棘手。
為避免航天員感到孤獨或心生抑鬱,國際上通常把火星乘組人數設為偶數,一般是4人或6人,並需要通過嚴格的心理測試。馬斯克的百人運送計劃若能實現,是否能解決該問題目前不得而知。
最有效的解決途徑當然是縮短飛行時間。龐之浩說,目前科學傢提出的種種設想,如電磁發動機、曲率引擎等,離工程應用都遙遙無期。可以預見的是核動力飛船,它有望將8個月的旅程縮至2個月,但其輻射對航天員的影響,相當於每天做8次X光檢查。
即使飛船不使用核動力,航天員在前往火星途中也會受到空間輻射的威脅。中科院國傢天文臺行星科學傢鄭永春介紹,危害健康的輻射粒子主要有兩類,一是太陽耀斑和日冕物質拋射時?生的太陽高能粒子,通常是指能量為數百兆電子伏特的質子,其能量比銀河宇宙射線低得多,持續時間較短,利用飛船外殼可以進行有效防護;二是劑量較低但長期存在的銀河宇宙射線,能量高、穿透性強,普通飛船外殼基本無法阻止,即使是30厘米厚的鋁板,防護效果也極為有限。
研究人員為此絞盡腦汁。龐之浩介紹,有人提出人造磁場、往飛船艙壁註水,甚至在飛船上塗抹糞便來對抗輻射。他比較看好的解決方案是目前正在研製的新型防輻射服,但該技術還有待突破。
[b]火星移民目前看來像“科幻”[/b]
馬斯克宣稱,BFR飛船隻負責往火星運輸,但既然是“移民”,去瞭總得有地方住下才行。龐之浩說,在火星建立基地,必須解決能源問題。對此美國提出方案,要通過貨運飛船往火星運一個小型核電站。同時還要有閉合度極高的生命保障系統。最近有歐洲科學傢表示,通過等離子技術有望將火星上的二氧化碳轉換成氧氣。我國也開展過“綠航星際”“月宮一號”等試驗,力求通過生物的閉合循環實現自給自足。此外,要在火星上建設、改造並長期生活,不能什麼都靠從地球上運,就地取材、生?十分重要。空間3D打印技術的發展,有望使這個問題得到解決。
盡管相關技術在不斷髮展,但龐之浩表示,人類要真正移民火星,將其改造為能夠居住的傢園,最樂觀的估計也得一百年以後,甚至需要幾百年時間。馬斯克的計劃,目前看來更像是“科幻”。