苏联解体后,美国的火星计进展缓慢,最后靠民营企业推动
人类一直痴迷于星际 探索 和移民,在1968年登月时候“阿波罗计划的下一步”计划就已经起步了。人类希望建立太空基地,并且移民火星居住。
人类对火星的设想
曾经在冷战时期,美国和苏联都在关注着火星,当时美国有一个优势,已经成功地开发出了可执行探月飞行任务的硬件设施,火星旅行课题也得到了很好的研究。
开发v2火箭的 德国火箭专家沃纳?冯,布劳恩 在第二次世界大战结束后来到美国,并建造出了用于登月的“土星5号”运载火箭。
冯?布劳恩有自己的计划。早在1949年,他写了一份关于小型飞船舰队的设计方案,这些飞船将飞入地球轨道,并组装成10艘较大的飞船,然后飞往火星。他史诗级的研究发表在一本名为《火星计划》的书中。
冯?布劳恩的舰队将在7个月的航行后进入这颗红色星球的轨道,一支探险小分队将在火星的一极登陆。这些勇政的人将组装起火星车,并朝着赤道地区开始横跨大陆的旅行,他们将在那里建造跑道,以容纳其他着陆器和上升运载工具将他们带回轨道。
当然,这一切都有赖于一个非常品贵和庞大的计划,在出发之前需要950次发射才能将原材料送入轨道。这个方案有多大胆就有多昂贵。最后,除了一些杂志文章、电视节目的猎奇报道和NASA束之高阁的一些研究,这个载人火星飞行计划还停留在纸上。
火星计划的的重重障碍
人类在20世纪最终没能踏上火星的土地。
但是主要的航空航天工程承包商渴望开拓来之不易的阿波罗计划的业务,即使在1966年对月球 探索 的预算支出放缓之后,研究还是一项接着一项。
现在冯?布劳恩的早期工作已被搁置—在1949年没有人了解火星上的情况。
随着美国海军的探测飞行器在20世纪60年代对火星进行了物测以及70年代开展了登陆火星的海盗计划,我们对登陆火星的挑战有了更多的了解,以至于很多机构对火星计划失去了兴趣。
首先,火星非常遥远,它距离地球55亿千米。月球是我们迄今为止到达的最远的目的地,距离是38万千米。此外还有更糟的事情,你不能沿着直线飞往火星,必须得沿着一条漫长而曲折的路线才能到达那里。这叫作霍曼转移,看上去就像一个漫长的弯曲轨道。
所以,到达目的地火星时,这样的实际路程接近56亿千米,单程大概需要150-300天。这个时间取决于火箭的强大程度,以目前采用化学方式推进的火箭技术估算,将在太空中飞行六七个月时间。
飞往火星的途中还有另一个挑战。在整个飞行期间, 船员将受到大量致命的辐射 。大部分辐射来自太阳,当我们在地球上时,太阳对我们非常友好,这得益于地球的磁场和稠密的大气屏蔽了大部分辐射。但在太空中没有这种保护,飞船就要承受太阳倾泻而下的足以把人烤焦的能量。加上太阳系外的辐射,除非飞船受到很好的保护,否则你在到达火星之前就一命呜呼了。
此外还需要考虑维持生命的办法。我们需要呼吸空气、吃饭喝水、处理垃圾、医疗保健以及相当温和的地球般的环境。我们还要适应这几个月的失重,这对人类身体来说是很大的挑战。另外还有心理问题。想象一下, 和几个人在一个如同电梯间大小的狭小空间里待上6个月,并不简单。
资金问题制约“火星计划”
阿波罗登月计划虽然获得了成功,但其留下的影响使往返火星的任务更难实施。
月球航行花费了200亿美元(相当于调整后的1000亿美元),而它开发出的许多技术需要进一步开发,这在21世纪对于一个国家的经济来说负担过于沉重了
不仅如此,这项宏伟计划包括使用月球作为中转站,有些计划甚至建议使用小行星和月球作为资源供给站,在这些星球上面发现的水可以作为制造燃料、淡水甚至空气的原料。
这一切很昂贵,美国、俄罗斯和欧洲都犹豫了,尽管所需要的技术在预算允许的范围内,但是国家还没有大规模的资金投入到这个项目中。
政治限制了 探索 外太空
NASA表示计划在2035年左右到达火星。
NASA拥有经验和基本技术,但受到致治因素的阻碍。 他们在1980年宣称的每周发射一次航天飞机的计划并没有实现 ,乔治?W.布什将宇航员返回月球的计划搁置了下来。
其他6个大型举措也是如此。这不是NASA的错,由于新任总统执政总是带来新的计划,NASA组织每三年都会受到国会拨款的影响,研究方向会有重大改变,导致很多需要长期投入的项目 运行不良,效率低下,登月计划一直没有起色。
火星之旅的计划,被民企实现了。
NASA的总体规划 是将猎户座飞船和SLS重型运载火箭相结合,以及构建个居住模块。至于使用什么动力方案,目前尚未拍板,被广泛接受的方法是利用性能优异的传统化学火箭—我们已经用了50多年,而且它们的表现还算不错。
虽然NASA的计划还在理论阶段,但就算它的理论成功,上了天,也需要解决循环系统。
“登月第二人”奥尔德林的循环飞行器是一种在地球和火星之间的轨道上建造的大型飞船,它永远在两个星球之间往返。和猎户座飞船一样,同样有争议的航天飞机带着人员从地球上起飞,与循环飞行器对接,然后把人员放下,以便他们开启前往火星的旅程。
一旦循环飞行器到达火星附近,另一班航天飞机将把乘客带到火星一或在火星表面着陆。这使地球和这颖红色星球之间可实现持续的船员与货物交换。
不出所料,这项技术也没有得到足够的投资。
反观美国私人公司 Spacex曾经宣布将人送到火星的计划可能在21世纪20年代开展 ,而目前来看,他们已经在月球上做了铺垫,并且取得了成功。
航天事业由于短期回报低,在美苏冷战结束后,并没有得到之前的重视,因为真的不赚钱。马斯克作为当代航天事业推动人,理工科出身,有技术有资源有资金,然而多年努力,赚的还没有房地产公司多 。
因此火星计划只靠理性而现实的资本是不够的,还需要一点点我们常常嘲笑的“梦想”。