小行星上“摘取”一塊巨石,讓它繞著月球旋轉(zhuǎn)。未來的宇航員在前往火星執(zhí)行任務(wù)之前,便可以先前往這處基地,為下一步任務(wù)做好準(zhǔn)備。目前,NASA已經(jīng)造出了所需的機械臂模型,并用一塊巨石模型進行了測試。" width="429" height="258"/>
這架無人航天飛船將從小行星上“摘取”一塊巨石,讓它繞著月球旋轉(zhuǎn)。未來的宇航員在前往火星執(zhí)行任務(wù)之前,便可以先前往這處基地,為下一步任務(wù)做好準(zhǔn)備。目前,NASA已經(jīng)造出了所需的機械臂模型,并用一塊巨石模型進行了測試。
該模型能夠幫助工程師們更好地了解從小行星表面抓取一塊數(shù)噸重的巨石所涉及的復(fù)雜過程。
據(jù)國外媒體報道,NASA正在策劃一次頗具野心的新任務(wù):向一顆小行星派去一架無人航天飛船,為宇航員打造一座太空基地。
這架無人航天飛船將從小行星上“摘取”一塊巨石,讓它繞著月球旋轉(zhuǎn)。未來的宇航員在前往火星執(zhí)行任務(wù)之前,便可以先前往這處基地,為下一步任務(wù)做好準(zhǔn)備。NASA還計劃對小行星展開相關(guān)研究,測試各種能使小行星偏離航線的技術(shù)。有朝一日,這或許能挽救地球的命運。
目前,NASA已經(jīng)造出了所需的機械臂模型,并用一塊巨石模型進行了測試。該模型能夠幫助工程師們更好地了解從小行星表面抓取一塊數(shù)噸重的巨石所涉及的復(fù)雜過程。其中的硬件部分包括三條機械腿,以及兩條擁有7個自由度的機械臂,能夠牢牢地抓住巨石。此次任務(wù)名叫“小行星重定向任務(wù)”(簡稱ARM任務(wù),Asteroid Redirect Mission),計劃于2021年12月發(fā)射升空。整項任務(wù)預(yù)計將花費14億美元(約合94.5億人民幣),其中還不包括發(fā)射費用。
雖然NASA要到2020年才能正式?jīng)Q定以哪顆小行星為目標(biāo),但在研發(fā)過程中,NASA將小行星2008 EV5作為參照對象,今后可能還會有所變動。
今年年初,NASA宣布該任務(wù)中的無人航天部分將于2021年12月開展。
今年八月,NASA批準(zhǔn)小行星重定向任務(wù)進入設(shè)計與研發(fā)階段。小行星重定向任務(wù)共包含兩部分,既包含無人航天任務(wù)、又包含載人航天任務(wù)。該任務(wù)將對NASA執(zhí)行火星任務(wù)所需的關(guān)鍵性能展開測試。其中載人航天任務(wù)預(yù)計將于2026年發(fā)射升空,目前還處于任務(wù)早期概念階段?!皩τ谛⌒行侵囟ㄏ蛉蝿?wù)來說,這具有里程碑式的重大意義,令人十分激動。”NASA副行政官羅伯特·萊特福特(Robert Lightfoot)?!靶⌒行侵囟ㄏ蛉蝿?wù)還將對處于研發(fā)之中的多項新技術(shù)展開測試?!?/p>
在該任務(wù)中,航天器將采用世界上最先進、最高效的太陽能電力推進系統(tǒng),向近地小行星飛去。近地小行星指的是當(dāng)小行星位于近日點時、距太陽距離小于1.21億英里(約合1.95億公里)的小行星。雖然NASA要到2020年才能正式?jīng)Q定以哪顆小行星為目標(biāo),但在研發(fā)過程中,NASA將小行星2008 EV5作為參照對象,今后可能還會有所變動。
在前往月球軌道之前,ARM航天器會先對一種名叫“引力牽引器”的小行星偏移技術(shù)進行演示。航天器本身的重量加上巨石的重量,會對小行星產(chǎn)生微弱的引力,從而改變小行星的運行軌道。從小行星上抓取了一塊巨石之后,在月球引力的幫助下,無人航天飛船會慢慢地將巨石引到月球軌道上。在2020年之后,它將成為NASA的一處實驗基地。宇航員將會在該基地收集、提取各類樣本,并開展其它人類-機器人協(xié)同任務(wù),為NASA的火星任務(wù)做好準(zhǔn)備。
NASA曾經(jīng)考慮過抓獲一枚體積較小的小行星,讓它同樣圍繞月球旋轉(zhuǎn),只不過半徑要更大一些。但在開展了大量研究之后,NASA還是更傾向于從一顆較大的小行星上抓取一塊巨石。雖然這樣做的成本多出了近1億美元(約合6.75億人民幣),但更利于NASA為登陸火星做準(zhǔn)備?!霸谇巴硪活w行星之前,我們需要對這些東西有所了解?!绷_伯特·萊特福特表示。大約6500萬年前,一顆小行星或彗星撞上了地球,導(dǎo)致地球氣候出現(xiàn)巨變,恐龍和當(dāng)時的其它許多生物也因此滅絕。
當(dāng)小行星抵達(dá)月球軌道的最遠(yuǎn)端時,宇航員將搭乘NASA的獵戶號航天飛船,對這顆小行星展開進一步探索。
目前為止,NASA已經(jīng)有了三顆候選的小行星,但在2019年前還不會做出最終決定。在該任務(wù)中,一架由太陽能電力推進系統(tǒng)驅(qū)動的無人航天飛船將飛往目標(biāo)小行星。選中了合適的巨石之后,探測器便會飛向小行星表面,部署好機械臂,抓住約為2至4米寬的巨石。“我們會選定多個目標(biāo),然后對它們進行評估。選定了一個目標(biāo)之后,我們會先試上三到五次,如果不成,再前往下一個目標(biāo)?!比R特福特介紹道。被抓住的巨石將和探測器一起逐漸進入月球軌道。這一過程預(yù)計將花費6年時間。
探測器上還裝有對接裝置。2025年前后,NASA的獵戶號宇宙飛船將攜帶兩名宇航員飛往該小行星,屆時將與探測器進行對接。NASA的終極目標(biāo)是將人類送上火星。而他們表示,在實現(xiàn)這一目標(biāo)的過程中,小行星重定向任務(wù)具有重要的里程碑意義。
2020年之后,NASA將對一系列新的太空飛行技術(shù)展開測試,這也是該任務(wù)的一部分。而在2020年之前,NASA計劃先向小行星發(fā)射一架無人航天飛船,從上面抓取一塊巨石、并改變小行星的運行方向,將其引到月球的遠(yuǎn)逆行軌道上。
隨后,在2025年前后,當(dāng)小行星抵達(dá)月球軌道的最遠(yuǎn)端時,宇航員將搭乘NASA的獵戶號航天飛船,對這顆小行星展開進一步探索??茖W(xué)家在論文中介紹了執(zhí)行該任務(wù)的各種可行方案。其中包括先進的太陽能電力推進系統(tǒng)(簡稱SEP),要想把大型負(fù)載送入深空和火星軌道,該系統(tǒng)將起到至關(guān)重要的作用。太陽能電力推進系統(tǒng)又稱離子推進系統(tǒng),由太陽能電池板產(chǎn)生能量,可以將陽光轉(zhuǎn)化為電磁場、使帶電原子(離子)加速運行。這種驅(qū)動方式效率很高,并且大大減少了航天器需要攜帶的燃料,因此減輕了重量、降低了成本。
而在接下來的載人任務(wù)中,宇航員將對經(jīng)過了重新定向后的、圍繞月球旋轉(zhuǎn)的小行星展開探索,同時將利用這一特殊機會,測試新研發(fā)的太空飛行技術(shù)。新型對接設(shè)備目前也在研發(fā)之中。獵戶座航天飛船上的宇航員將與無人航天飛船對接,并對小行星展開研究。此外,這些對接設(shè)備日后也可用來將獵戶座飛船與“太空城”相連,甚至能用來儲存貨物和燃料。對于研究人員而言,宇航員從火星上收集的樣本將是極為珍貴的寶藏。利用這些樣本,科學(xué)家能夠了解到更多與火星相關(guān)的知識,并更好地了解太陽系的歷史。
此外,從小行星上收集的樣本也有助于NASA研發(fā)新的太空研究設(shè)備和技術(shù)。這些探索任務(wù)還將幫助我們更好地利用太空中的自然資源。例如,小行星和月球這樣的巖質(zhì)天體能夠為我們提供足夠的氧氣和氫氣,生產(chǎn)出可供呼吸的氧氣、可以飲用的水、甚至火箭所需的燃料等。商用太空行業(yè)也對其表現(xiàn)出了濃厚的興趣,希望未來能在小行星上開采礦藏資源。