小行星上“摘取”一塊巨石,,讓它繞著月球旋轉(zhuǎn)。未來(lái)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(jī)械臂模型,,并用一塊巨石模型進(jìn)行了測(cè)試,。" width="429" height="258"/>
這架無(wú)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(lái)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(jī)械臂模型,并用一塊巨石模型進(jìn)行了測(cè)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(guò)程。
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)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(wú)人航天飛船,,為宇航員打造一座太空基地。
這架無(wú)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(lái)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(jì)劃對(duì)小行星展開(kāi)相關(guān)研究,測(cè)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(yùn)。
目前,,NASA已經(jīng)造出了所需的機(jī)械臂模型,,并用一塊巨石模型進(jìn)行了測(cè)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(guò)程,。其中的硬件部分包括三條機(jī)械腿,,以及兩條擁有7個(gè)自由度的機(jī)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(jiǎn)稱(chēng)ARM任務(wù),,Asteroid Redirect Mission),計(jì)劃于2021年12月發(fā)射升空,。整項(xiàng)任務(wù)預(yù)計(jì)將花費(fèi)14億美元(約合94.5億人民幣),,其中還不包括發(fā)射費(fèi)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(guò)程中,,NASA將小行星2008 EV5作為參照對(duì)象,今后可能還會(huì)有所變動(dòng),。
今年年初,,NASA宣布該任務(wù)中的無(wú)人航天部分將于2021年12月開(kāi)展,。
今年八月,NASA批準(zhǔn)小行星重定向任務(wù)進(jìn)入設(shè)計(jì)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(wú)人航天任務(wù)、又包含載人航天任務(wù),。該任務(wù)將對(duì)NASA執(zhí)行火星任務(wù)所需的關(guān)鍵性能展開(kāi)測(cè)試,。其中載人航天任務(wù)預(yù)計(jì)將于2026年發(fā)射升空,目前還處于任務(wù)早期概念階段,?!皩?duì)于小行星重定向任務(wù)來(lái)說(shuō),這具有里程碑式的重大意義,,令人十分激動(dòng),。”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(duì)處于研發(fā)之中的多項(xiàng)新技術(shù)展開(kāi)測(cè)試?!?/p>
在該任務(wù)中,,航天器將采用世界上最先進(jìn)、最高效的太陽(yáng)能電力推進(jìn)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(diǎn)時(shí),、距太陽(yáng)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(guò)程中,,NASA將小行星2008 EV5作為參照對(duì)象,,今后可能還會(huì)有所變動(dòng),。
在前往月球軌道之前,ARM航天器會(huì)先對(duì)一種名叫“引力牽引器”的小行星偏移技術(shù)進(jìn)行演示,。航天器本身的重量加上巨石的重量,,會(huì)對(duì)小行星產(chǎn)生微弱的引力,從而改變小行星的運(yùn)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(wú)人航天飛船會(huì)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(shí)驗(yàn)基地。宇航員將會(huì)在該基地收集,、提取各類(lèi)樣本,,并開(kāi)展其它人類(lèi)-機(jī)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(guò)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(guò)半徑要更大一些,。但在開(kāi)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,。“在前往另一顆行星之前,,我們需要對(duì)這些東西有所了解,。”羅伯特·萊特福特表示,。大約6500萬(wàn)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(shí)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(shí),宇航員將搭乘NASA的獵戶(hù)號(hào)航天飛船,,對(duì)這顆小行星展開(kāi)進(jìn)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(huì)做出最終決定,。在該任務(wù)中,,一架由太陽(yáng)能電力推進(jìn)系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的無(wú)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(cè)器便會(huì)飛向小行星表面,,部署好機(jī)械臂,抓住約為2至4米寬的巨石,?!拔覀儠?huì)選定多個(gè)目標(biāo),然后對(duì)它們進(jìn)行評(píng)估,。選定了一個(gè)目標(biāo)之后,,我們會(huì)先試上三到五次,如果不成,,再前往下一個(gè)目標(biāo),。”萊特福特介紹道,。被抓住的巨石將和探測(cè)器一起逐漸進(jìn)入月球軌道,。這一過(guò)程預(yù)計(jì)將花費(fèi)6年時(shí)間。
探測(cè)器上還裝有對(duì)接裝置,。2025年前后,,NASA的獵戶(hù)號(hào)宇宙飛船將攜帶兩名宇航員飛往該小行星,屆時(shí)將與探測(cè)器進(jìn)行對(duì)接,。NASA的終極目標(biāo)是將人類(lèi)送上火星,。而他們表示,在實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的過(guò)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(duì)一系列新的太空飛行技術(shù)展開(kāi)測(cè)試,,這也是該任務(wù)的一部分,。而在2020年之前,NASA計(jì)劃先向小行星發(fā)射一架無(wú)人航天飛船,,從上面抓取一塊巨石,、并改變小行星的運(yùn)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(shí),,宇航員將搭乘NASA的獵戶(hù)號(hào)航天飛船,,對(duì)這顆小行星展開(kāi)進(jìn)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(jìn)的太陽(yáng)能電力推進(jìn)系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)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(yáng)能電力推進(jìn)系統(tǒng)又稱(chēng)離子推進(jìn)系統(tǒng),由太陽(yáng)能電池板產(chǎn)生能量,,可以將陽(yáng)光轉(zhuǎn)化為電磁場(chǎng),、使帶電原子(離子)加速運(yùn)行。這種驅(qū)動(dòng)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(lái)的載人任務(wù)中,,宇航員將對(duì)經(jīng)過(guò)了重新定向后的、圍繞月球旋轉(zhuǎn)的小行星展開(kāi)探索,,同時(shí)將利用這一特殊機(jī)會(huì),,測(cè)試新研發(fā)的太空飛行技術(shù)。新型對(duì)接設(shè)備目前也在研發(fā)之中,。獵戶(hù)座航天飛船上的宇航員將與無(wú)人航天飛船對(duì)接,,并對(duì)小行星展開(kāi)研究。此外,,這些對(duì)接設(shè)備日后也可用來(lái)將獵戶(hù)座飛船與“太空城”相連,,甚至能用來(lái)儲(chǔ)存貨物和燃料。對(duì)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(shí),,并更好地了解太陽(yáng)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?yàn)槲覀兲峁┳銐虻难鯕夂蜌錃?,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(duì)其表現(xiàn)出了濃厚的興趣,,希望未來(lái)能在小行星上開(kāi)采礦藏資源。