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松鼠的空天随笔

 
 
 

日志

 
 

美国发布“登陆”小行星的计划  

2013-04-12 22:03:32|  分类: Space |  标签: |举报 |字号 订阅

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转载《人民日报》
美航天局计划“捕获”小行星
本报驻美国记者 陈一鸣


美国发布“登陆”小行星的计划 - squirrel - 松鼠的空天随笔
NASA发布的捕获小行星示意图下图片都是NASA原版)

 美国航天局4月10日通过其官方网站公布了总额177亿美元的2014年度预算计划,其中最引人瞩目之处是宣布在2025年前“捕获”一颗小行星,将其“拖拽”到月球附近,并对这颗小行星“就近”展开载人探测。
  根据预算计划,2014财年为小行星“捕获”任务划拨的资金总额约为1.05亿美元,其中包括7800万美元的初期拨款和用于对“候选”小行星进行研究的额外拨款等。这份计划是美国总统奥巴马当天向国会提交的2014财年预算案的一部分。
  “一项破天荒的太空任务”
   美国航天局局长查尔斯·博尔顿当天在一份声明中说:“我们正在执行一项破天荒的太空任务,以确定、捕获和迁移一颗小行星。这项任务代表着史无前例的技术 壮举,会导致新的科学发现、新的技术能力,并有助于保护我们的地球家园。”博尔顿还表示,太空发射系统和新型航天器“猎户座”将在小行星“捕获”计划的载 人探测阶段发挥作用。此外,美航天局还将开发太阳能电力推进系统、激光通信等新技术。

美国发布“登陆”小行星的计划 - squirrel - 松鼠的空天随笔
捕获飞行器使用30KW的太阳能电推系统
 
  另据美国参议员比尔·尼尔森几天前透露,“捕获”小行星行动将在2019年进行,而美国宇航员将于2021年4月造访这颗被拖拽到月球轨道的小行星。
  加州理工学院凯克太空研究所去年发布的一份可行性研究报告显示,人类可通过机械设备“捕获”一颗重约500吨、直径约7.6米的近地小行星,并将其拖拽到绕月轨道,整个任务耗资26亿美元左右。研究报告认为,此项任务的目标应是一颗含有水和其他挥发物的碳质小行星。捕获、拖拽,然后载人探测,将对人类登陆其他近地小行星、火星、火卫一、火卫二,以及有朝一日载人探访小行星带提供直接经验。
   美国“太空”网站报道说,今年2月15日,一颗公共汽车大小的小行星在俄罗斯上空爆炸,导致1500人受伤,使科学界关于“捕获”并拖拽小行星的建议得 到“出乎意料的推进”。“太空”网站认为,美国航天局的“黎明”号探测器所配备的离子推进器有足够的能力完成“捕获”和转移小行星的任务。
  在深空中辨认小行星并非易事
  总部位于华盛顿州贝尔维尤市的行星资源公司总裁兼总工程师克里斯·莱维茨基认为,人类目前掌握的最强大运载火箭和最有效率的推进系统便可完成“捕获”和转移小行星的任务,其耗资和难度应与总额25亿美元的“好奇”号火星探测器项目差不多。
  凯克研究团队成员、加州理工大学的保罗·蒂莫塔基斯也表示,无人探测器已在深空多次成功地与小行星对接,日本的“隼鸟”号取样航天器在2005年采集了近地小行星丝川的样本,并在2010年成功地将其带回地球研究。

美国发布“登陆”小行星的计划 - squirrel - 松鼠的空天随笔
捕获飞行器从地球轨道出发飞向预定好的小行星
 
  不过,蒂 莫塔基斯谨慎地指出,“捕获”整颗小行星,然后将其拖拽到月球附近史无前例,仍面临严峻挑战。比如,目标小行星会自转。航天器把它捕获后,应让其停止转 动,然后才谈得上成功拖拽。看起来,科学家将通过推进器提供反作用力的方式进行“除转”。此外,装上小行星后,航天器的质量势必增加,使推进、导航等任务 的难度增大。除精确导航外,科学家还必须对这颗小行星精挑细选,确保它在导航失灵的情况下即便撞向地球,也不会对人类造成危害。尽快启动对目标小行星的搜 索至关重要,因为在浩瀚的深空中辨认出一颗直径7米多的小行星并非易事。
   捕获小行星任务如得以完成,将有助于开发小行星探矿技术,并加深科学家对45亿年前太阳系形成过程的理解。总部位于美国加州圣塔莫妮卡市的深空工业公司 首席执行官戴维·冈普在接受本报记者采访时说,在二三百万颗近地小行星中,最适合开发的是那些轨道与地球非常接近,同样围着太阳公转、周期也是365天, 并与地球处在同一个轨道平面的小行星,因为人类进抵这些小行星所需能耗最少。

美国发布“登陆”小行星的计划 - squirrel - 松鼠的空天随笔
猎户座飞船和捕获飞行器对接(其实这个图是错的:-)
 
  奥巴马搁置“重返月球计划”
   2014年预算案提出小行星捕捉任务,表明奥巴马用新的太空计划取代了小布什政府时期重返月球的“星座计划”。根据奥巴马2010年宣布的太空计划,美 国航天员将在2025年前登陆一颗小行星,并为2030年载人探测火星铺平道路。美国美华航太工程师协会理事、航天专家陈西书告诉本报记者,实际上,美国 航天界内部许多人仍倾向于重返月球的“星座计划”。“星座计划”的制定者认为,人类在月球建立基地后,借助月球重力较小的特点,登陆火星会更为容易。不 过,“星座计划”的基础在于国际合作,但俄罗斯、欧洲和日本都没有对该方案表现出太大兴趣,同时美国航天界有人担心重返月球将分散火星探测的财力和精力, 因此奥巴马团队搁置了这一计划。
  博尔顿4月4日在一次研讨会上强调,虽然科学界始终存在美国应当重返月球的声音,但如果下一任美国总统再次改变载人探测目标,那么 “今天在座的所有人可能在活着的时候都看不到美国人登上月球、火星或任何其他星球”。
  (本报洛杉矶4月11日电)

前段时间刚投稿写过凯克
空间研究组织的这个设想方案,KISS的原始报告地址:
http://kiss.caltech.edu/study/asteroid/asteroid_final_report.pdf

没想到纷繁复杂的众多方案中,KISS的这个捕获小行星脱颖而出,写入NASA的2014财年预算,即将开始正式实施了。不过事后想来,其实这个结果并不意外
从官方说,奥巴马要求2020年代中期登陆小行星,但真的派出航天员深入数百万公里外,飞行上百天登陆姿态未知的小行星,其实风险还真不小。别的不说,万一要登陆的那颗小行星处于不稳定的自选状态,美国飞船交会成功航天员也只能干瞪眼,谁敢不要命的靠上去啊。更别说长时间深空飞行的各种问题,其实跨度虽然比去火星小,但是比去月球还是大了好多的。不过按KISS的方案,登陆一个运送到月球轨道上的近地小行星,那“载人登陆小行星”的要求相当简单了
从商业角度说,小行星采矿是个热门话题,目前行星资源公司可谓风头正劲,它的后台还是很硬的。大导演卡梅隆,Google的两任CEO

埃里克·施密特和拉里·佩奇等一批富豪。不论SpaceX等公司能不能把航天发射的成本降低一个数量级,行星资源公司都会开始探矿。它们的设想是宏伟的,要主带小行星的矿产资源,不过现在来看无论技术还是商业上都远不成熟,不过如果是近地小行星,那就截然不同了。

公私两方面看,KISS的方案可谓两全其美,而此前其他的方案,比如炒得很热的EML2空间站,比如电推火星方案,都只是技术的牛角尖需求,只有需求才是一切航天活动开展的基础啊。

以下是行动示意:

美国发布“登陆”小行星的计划 - squirrel - 松鼠的空天随笔
捕获小行星

美国发布“登陆”小行星的计划 - squirrel - 松鼠的空天随笔
猎户座飞船和捕获飞行器对接(这才是对的)

美国发布“登陆”小行星的计划 - squirrel - 松鼠的空天随笔
雄赳赳气昂昂,美国航天员“登陆”小行星

忍不住想说几句:NASA你的操何在?!这种所谓登陆,也就是比我国翟志刚的出舱多走几步好不好,还没ISS上出舱维修的难度大呢。虽然奥大统领砍了星座计划,登陆小行星也挺不容易的,可是你们这么糊弄也太太太太太无视大统领的自尊了,他又不是弱智。不过官僚机构么,还真是如此运作的,看:
据美国全国广播公司6日报道,这位不愿透露姓名的负责人表示,该任务是为了加快“完成总统交办的任务”,奥巴马总统曾下达目标,在2025年之前,将宇航员送到一颗小行星上。

美国发布“登陆”小行星的计划 - squirrel - 松鼠的空天随笔
花旗国航天员小行星采样了。左边那个是人的大爪子,我截图效果不好:-)
 
 
 
 
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