火星引力比月球大
“火星服”要“大減負”
潘厚任介紹說,月球引力是地球的六分之一,而火星引力是地球的38%。火星引力是月球的差不多一倍,這個差別也會帶來一系列的問題。
首先是登陸火星的宇航服問題。當年“阿波羅”計劃中的登月服,在地球表面重量約一百千克,在月球表面重量是十幾千克,人穿上在月球表面活動還是可以接受的。但這套服裝在火星表面的重量是近四十千克,相當于人扛著七八十斤的重量四處活動,就顯得太重了。因此,必須研制出適合登陸火星的宇航服,它在地面上的重量應該不超過五十千克。
同樣由于火星引力比月球大了一倍,返回火箭要克服的引力也大了一倍,登陸艙與繞火星運行的軌道艙會合后,需要達到每秒5公里以上的速度,才能克服火星引力,踏入返回地球之旅。
而且與月球相比,月球上完全沒有大氣,而火星上雖然大氣很稀薄,但畢竟是有的,因此也有氣象。從地球上觀測,發現火星上的沙塵暴很厲害,這對返回火箭的發射都可能帶來影響。
選擇發射窗口不容易
一旦錯過要等兩年多
正如前面所說,由于火星與地球相互位置關系比較復雜,選擇發射窗口及飛行路徑就是一個十分復雜的工作,絕不像打槍瞄準那么簡單,可以說每個火星探測器走的路徑都不盡相同。
而載人登陸火星,不但要選擇合適的發射窗口,還要考慮登上火星后,是否有合適的返回窗口。一旦錯過,火星和地球會越飛越遠,等待下一次火星與地球再來到與太陽同一側的最短距離,需要780天之后了。
由于要同時考慮發射和返回,因此發射窗口和返回窗口都不可能是最佳選擇,這需要進行復雜周密的計算。
同樣由于距離遙遠,對飛船的跟蹤、測軌、通信工作都帶來了很大的挑戰。而火星上溫度很低,年平均氣溫在零下60攝氏度左右,這對電子元器件的正常工作是個巨大考驗。李競介紹說,蘇聯曾多次發射火星探測器,也曾進入火星軌道甚至在火星著陸,但都沒有有效地解決通信聯絡問題。而2003年6月2日,歐洲宇航局“火星快車”探測器發射升空,它攜帶的“獵兔犬2”號登陸器預定于2003年12月25日凌晨登陸火星,但直至今日地面控制中心仍未與其取得聯絡。如果這樣的事情發生在載人火星登陸上,無疑會釀成慘劇。
太空生存一年半
挑戰精神、生理新極限
潘厚任介紹說,人類到目前為止,最長的太空飛行記錄是438天,是由一位俄羅斯宇航員在和平號空間站上創造的,當時人回來是用擔架抬下來的。這是一個比較極端的試驗,而現在通常的做法是,空間站上的宇航員要半年換一批,這樣比較符合人體承受的限度。
而人類往返火星,需要在太空停留約一年半,不但超出了目前為止人類太空停留的極限,還要完成登陸火星等很多復雜的工作,人的精神體力到底能不能受得了,將是很大的疑問,目前進行的“火星-500”試驗,就是對此進行的試驗探索。
舉一個最簡單的例子,在火星上與地球進行一問一答一次最簡單的對話,要花費十幾分鐘的時間,這對人的耐心就是個考驗。而且一年半的時間里,如果總吃太空食品人體是否能承受?不過對此潘厚任介紹說,可以考慮在飛船內種一些蔬菜加以解決,這個在技術上并不困難。
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