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美國總統布什14日將在首都華盛頓的美國宇航局(NASA)總部發表講話,宣佈美國未來航天發展計劃。布什雄心勃勃的“新太空計劃”的中心任務,就是在月球建立永久性基地,作爲美國探索太空的“中轉站”。然而夢想與現實並非不存在距離,美國航空航天局(NASA)的專家指出,美國人的“月亮—火星”之旅,需要從零開始的努力。
重新登月並不容易
據美國有線新聞網(CNN)報道,如果美國宇航員先造訪月球、隨後登陸火星,那麼NASA需要從“繪圖板”做起,因爲首次登月的火箭、設備都已老化,將腳印踏上月球土地的宇航員也都已退休。所以,新的登月計劃,需要新的人力、物力以及技術。
科學家指出,登陸月球和建立人工站,存在巨大的技術風險。月球上沒有大氣,晝夜溫差達300多攝氏度,宇航員必須經受各種宇宙輻射的考驗。約翰·霍普金斯大學應用物理實驗室的專家保羅·斯普迪支持布什重返月球的計劃,但他同時表示,美國人不要以爲上個世紀曾登陸月球,就以爲這很容易,他說:“月球距離地球約38萬公里,圍繞着地球作高速運轉,”即使是21世紀,宇航員操縱飛船在月面成功降落也不是一件容易的事。
“阿波羅”技術已老矣
從1969年到1972年之間的7次登月任務,NASA的飛船都是按照“一次登陸、短暫停留”的原則設計的,而能源儲備和推動力都嚴格有限。而事隔數十年之後,美國新一輪登月計劃需要更大的運載火箭和母船,足以容納一組宇航員以及一系列設備和供給。如果新的計劃延續“阿波羅”的特徵,那麼至少還需要一輛着陸飛船,能夠在月球和母船之間運輸人員和設備。
布什總統在新太空計劃中,提出以“多功能宇航船”取代目前的航天飛機,這種飛船設計類似上個世紀70年代的阿波羅登月艙,能夠運載宇航員往返國際空間站,登陸月球,並在未來飛向火星。但是,航天專家指出,美國目前缺乏能夠發射類似阿波羅登月艙的運載火箭。
當年,阿波羅飛船是靠“土星五號”巨型運載火箭發射升空的,1972年,阿波羅計劃取消後,“土星五號”火箭也正式停止生產。因爲,對於普通的太空商業發射及軍用衛星發射任務而言,“土星五號”龐大的運載能力顯得有點過剩,而且造價極爲昂貴,無法支撐美國今後頻繁的太空發射任務。
美國目前擁有的最大推進力火箭是波音公司生產的德爾塔4型重載火箭,能夠將12噸的登月艙送上月球軌道,但要登陸月球,美國宇航局還需要將這種火箭的運載能力提高一倍,才能在經濟及安全係數上達到令人滿意的地步。
美國航空航天局局長肖恩·奧基夫就任時就指出,對於超出地球軌道的太空探險來說,“阿波羅”技術略顯老態,更遙遠的旅程需要更加強大推動力,離子火箭系統就是新的選擇。
經過NASA的測試,離子火箭系統能夠在飛船脫離地球軌道後,保持持續穩定脈衝爲飛船加速。有了這種火箭系統,人類抵月時間將比“阿波羅”時期減少三天,登火星將縮短數月。
返月計劃耗資巨大
上個世紀70年代的阿波羅計劃總共耗資1500億美元,按2003年的美元幣值計算,相當於1750億美元。布什總統的父親老布什1989年曾提出登陸火星的計劃,項目耗資在4000億到5000億美元之間。
因此,專家估計,如果實現布什總統的宏偉藍圖,建立月球基地並登陸火星,估計投入將超過1萬億美元。
爲了節省開支,布什打算讓目前的3架航天飛機提前退役,以節省資金,用於新太空計劃的實現。
據統計,每架航天飛機需要2萬名工作人員負責維修保養,航天飛機的發射費用每次高達5億美元。3艘航天飛機的維護資金每年高達35億美元。布什在計劃中還將提出,減少對目前正在建設中的國際空間站的支持和投入。
民衆對返月反應冷淡
布什原本以爲宏偉的“返月計劃”能夠振奮民心,從而爲自己的大選年做積極的準備,然而根據美聯社的最新民意調查,美國人對此反應冷淡,並不像想象中的那般狂熱。
超過一半的被訪者認爲,政府花那麼多錢送宇航員上月球,還不如爲老百姓做些實實在在的事情。
而當被問及是否支持布什的“宇宙擴張”野心,意見的兩派人數相當,48%的人支持,48%的人反對。但在一個問題上大多數人的觀點一致,那就是“應該繼續有人進入太空”。
商業前景十分誘人
可以令布什安慰的是,登月計劃的商業前景是十分誘人的。
對月球實施“經濟開發”,目前最宏偉的的構想莫過於將月球變成地球的能源基地。專家提出,在月球表面建立成片的太陽能收集板,將太陽能轉化爲高頻電波,傳回地球。根據目前的技術和資金,人類可以在2015年在月球建立太陽能發電站,並在2050年,通過月球上的發電站,滿足地球上人類全部的電力需求。
採礦公司可以在月球上建立鈾提純和加工廠,可以從月球南極冰蓋上的水中提煉氫燃料,甚至可以在月球上製造和發射衛星。美國一家名爲X獎勵基金會的組織懸賞1000萬美元,獎勵第一個能夠以較爲經濟的方式將人類送上太空的公司,基金會執行主席馬利安說:“由於月球上的低重力,同樣重的東西,從月球上發射所需的能源只是從地球發射所需能源的22分之一。”
太空技術十大難題
據中國國際廣播電臺報道
動力問題。NASA首推的是利用核能。如果要在月球表面建立基地,航天飛機必然要運輸大量物資,而核能可爲此提供強勁的動力。
輻射問題。太空輻射是對宇航員安全的最大威脅之一,主要包括X射線、γ射線、宇宙射線和高速太陽粒子。因此,爲了保證宇航員的生命安全,科學家必須進一步增強對太空天氣以及太陽風暴的預測能力,同時研發出能夠讓宇航員及時躲藏的安全防護掩體。
空氣問題。爲解決這難題,科研人員雙管齊下,一方面嘗試建立可實現空氣、水和食物的循環生產和再利用的完全封閉生態系統,另一方面設想從月球和火星開發礦物質,從中提煉出產生氧氣所需的元素,並以此建立穩定的供氧系統。
食物問題。要想使建立月球前哨站或是火星旅行的計劃切實可行,宇航員自力更生解決食物來源問題是必不可少的環節,這就涉及到在太空修建溫室以及利用實驗室技術製造肉食等尖端技術。
廢物再利用問題。目前,國際空間站就採用抽溼機,吸走空氣中的水分加以淨化,再變回可飲用的水。此外,科學家還將宇航員的尿液和汗液循環使用。對於固體廢物,科學家則設想將其用作溫室蔬菜和莊稼的肥料。
水源問題。科學家在月球南北極撞擊坑的永久陰影區內發現了水冰,儲量估計可達66億噸。此外,水還可以通過航天器的燃料電池系統得到。而航天器和空間站上的提純系統也使得尿液和其他液體可被淨化利用。
微重力問題。在微重力或失重條件下長期進行太空旅行,如果保護措施不得當,宇航員就會出現肌肉萎縮、骨骼軟化等健康問題。爲了解決這一問題,生理學家們正攜手努力,研究可在太空中使用的訓練系統。
聯絡問題。在月球和火星上,由於缺少傳播介質,保持聯絡就成了一道難題。一旦有點兒緊急情況,宇航員只能靠自己了。
保溫問題。由於沒有大氣的熱傳遞,月球表面晝夜溫差極大,平均溫度在零下22攝氏度左右。爲了保證宇航員能有一個持續溫暖的環境,科學家正考慮讓他們生活在一個溫度相對穩定的人造表層下,並依靠專門的熱力系統供暖。
能源問題。任何太空探索都離不開能源。科學家們的計劃中目前有兩種選擇,一種是採用太陽能板,還有一種就是NASA極力推薦的核能。不過,隨着科學技術的不斷進步,人們相信還能找到更好的能源解決方案。
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