人类登陆火星面临三大障碍
文·图/佟日
美国航空航天局(NASA)公布的最新计划显示,要在2033年将宇航员送上火星,并在火星上生存2年。毋庸置疑,登陆火星是人类太空探索的下一座里程碑,但还需要突破三大障碍。对于NASA来说,要在十几年的时间内解决所有问题谈何容易。
1.3 统计学分析 采用SPSS 19.0软件进行处理,计量资料以表示,先做方差齐性检验,若方差齐性,则采用SNK法比较组间差异,不服从齐性分配采用friedman M检验,相关性分析采用person线性检验,P<0.05为差异有统计学意义。
登月计划似乎难以满足特朗普的“太空野心”。他在推特上表示:“我们花了那么多钱,NASA不应只讨论登月——我们50年前就做到了。应该专注于‘更大的事情’,包括火星、国防和科学!”他还补充道:“月球是火星的一部分。”
地理空间数据为4D数据,主要是在基础地理空间信息产品发展过程中产生的新型数字产品。根据后期应用需求的差异,不同类型的地理空间数据不仅可以独立运行,也可以相互补充应用。如通过数字正射影像图与数字栅格地图叠加存在,结合适当数字计算处理,可以满足更多的地理信息需求。
特朗普的反对者们马上揪住这个错误,给他“科普常识”,民主党全国委员会甚至在推特上发布了“官方声明”:月球不是火星的一部分。
幼儿在生活中接触的物体以立体形状为主,这时教师就要引导幼儿寻找不同立体形状的每个面的特征,将二维图形与三维图形有效地结合起来,帮助幼儿逐渐区分图形特点。教师在中班幼儿教学过程中同样也要注意图形学习活动的趣味性,利用各种故事与游戏开展活动,丰富幼儿的视觉体验,使他们能够从中感知图形的初步概念与特征。
在接下来的几年中,无论美国人为月球任务开发什么,都会服务于未来的火星计划。在月球上建立一个人类前哨站,这样就能更好地为更漫长、更艰难的火星旅程做好准备。
以月球为中继站前往火星
据俄罗斯《红星报》报道,登陆火星的载人飞船如何发射是个难题。怎样在火星上制造氧气和火箭燃料对于航天专家来说是一片空白,因此,载人飞船必须携带往返飞行和滞留火星期间所需的全部物资,其总重量要比登月飞船大得多。
俄罗斯航天专家认为,美国发射载人火星飞船的方法不外乎三种:第一种方法是从地面上直接发射,这需要推力非常强大的运载火箭;第二种方法是把飞船的零部件分批送上近地轨道,组装后再飞往火星。但目前最大的运载火箭要奔波六七次才能把总重约400吨的飞船零部件送上天;第三种方法与第二种类似,但更稳妥——把飞船零部件运送到空间站或其他基地,组装后再发射。
据美国《华盛顿邮报》报道,美国副总统彭斯近日表示,美国要在5年内使宇航员重返月球,这比NASA的原计划提前了4年。美国准备在月球上建立永久性基地,同时准备登陆火星。这说明美国将采用俄罗斯专家所说的第三种方法登陆火星。到2033年时,现有的国际空间站可能已经难以发挥作用,美国与其打造新的大型空间站,还不如以月球为中继站前往火星。
如果采取第二种方法发射登陆火星的载人飞船,需要开发出载重量超过100吨的巨型运载火箭,发射三四次就能将总重约400吨的飞船零部件送至近地轨道进行组装,然后再用推进系统将飞船送往遥远的火星。但是,NASA目前只有巨型运载火箭的构想,要在十几年的时间内研制出安全可靠的巨型火箭非常困难。
据美国Vox新闻网报道,特朗普的话被曲解了,他想表达的意思是:美国的探月计划是火星探索计划的一部分,前者为后者服务。事实上,这只有助于突破一个障碍,人类要想实现登陆火星,还要解决其他棘手的问题。
未来火星基地想象图
如果宇航员计划从月球前往火星,宇航服也是个大问题。为了登陆火星,必须研制出更加轻便,易于脱换的宇航服。另外,月球尘埃也是问题。吸入月球尘埃会使宇航员患上硅肺病,月球尘埃的渗透还会让一些机器无法工作。如何解决这些问题,美国科学家要动不少脑筋。
基于2016年该病种次均费用、次均耗材费、直接可控成本占比等大幅上升,医院数据中心分析发现,该病种直接可控成本中高值耗材同比增长77.17%,远高于药品、试剂、设备等只有个位数的增长率。进一步深入分析,原来一款单价为2.8万元的椎体扩张球囊导管在2016年的使用量比2015年增加88个,其大量使用直接导致该病种各项费用的上升。
飞船着陆舱从离轨到登陆火星的过程中,不能由地球指挥中心进行实时控制,这使得载人飞船在火星安全着陆成为难题。无人探测器在接触火星地面时,可以靠气囊缓冲多次弹跳后再着陆,但宇航员经不起这样折腾,因此自动控制装置必须绝对精确可靠,保证一次着陆成功。但美国未必能突破复杂的制动技术。
NASA局长布里登斯廷表示,登月和登陆火星的计划是可以实现的,NASA申请了210亿美元的2020年度预算,其中超过半数将用于登月计划和火星计划。布里登斯廷强调了重返月球对美国太空探索计划的重要性,称月球是“学会在另外一个世界生存的最好试验场”,可以验证相关能力和技术。月球上预计有数亿吨的冰,能解决宇航员的饮水问题,并用于制造液氧和液氢,作为火箭燃料。
从2007年3月开始,美国经济增速在5.25%的联邦基金利率下显现疲态,受次贷危机冲击,宏观周期开始掉头,但未对油价形成压倒性利空。同时,全球的原油实物需求高企不下,伊核问题和尼日利亚局势加剧,尽管OPEC原油总产量从3000万桶/日增加到3200万桶/日以上,仍然跟不上中国等新兴市场的需求增速,美国原油库存持续下降,库存周期占主导。
美国建立月球基地的地点确定在月球南极,但那里太阳连续照射14天后,将出现连续14天的黑夜。在这14天的黑夜中,如何获得能源是一个挑战。
总体来看,采用这种方法登陆火星是最理想的。月球的引力只有地球的六分之一,在月球基地发射飞行器登陆火星,从理论上说更容易。
“太空天气预报”难以过关
宇航员在乘飞船前往火星的途中,将频繁遭遇太阳风暴和宇宙射线的袭击,最长的辐射时段通常会持续数日之久。这就要求NASA加强“太空天气预报”的能力,并改进各种防护设备,保护宇航员免遭太空放射性物质的侵害。但是,美国在十几年内很难解决技术难题。首先,美国关于“太空天气预报”的研究处在初级阶段,很难为飞船全程提供环境信息;其次,开发长时间太空旅行所需的防护设备和医疗设备,对于美国专家来说是陌生的课题。美国计划在实施载人登月时对此展开研究,2033年之前能否取得成功还是未知数。
宇航员与地球控制中心如何进行实时联系也是个大问题。飞船登陆火星要经过离轨、过渡、进入大气层和着陆4个阶段,尽管用时不长,但危险性很大。由于地球与火星距离遥远,无线电信号单程传输需要10多分钟,因此宇航员在遭遇突发情况时,无法及时获得地球控制中心的指导,只能依靠飞船的自动控制系统和宇航员自身的经验来解决问题。
对于地球控制中心来说,登陆火星的飞船传回信息会“慢半拍”。飞船在着陆时因碰撞而引发险情,地球上的技术人员在10多分钟后才能收到信息。
宇航员可能面临伤病困扰
根据美国的计划,月球南极有可能成为美国宇航员重返月球并建立基地的地点。那里虽然地势陡峭,但持续的太阳照射可以为月球基地提供电力。
在飞往火星的途中,宇航员长期处于微重力状态,会出现肌肉松弛、骨质疏松、免疫系统功能退化等“太空综合征”。这使他们更易受到细菌、病毒的侵袭。细菌在失重环境下却变得更强大,例如沙门氏菌在失重环境下更加致命。
即使能够安全登陆火星,宇航员还要面临能否适应环境的问题。火星上的昼夜温差远远大于地球,而且大气稀薄干燥,这种环境对于本来已经比较脆弱的宇航员来说是极大的考验。
根据NASA的计划,火星飞船上将配备循环系统,让空气和饮用水可以循环利用。宇航员在火星停留期间,将自己种蔬菜、水果,这一方面是由于所载的食品有限,另一方面有利于宇航员的身体和精神健康。但有专家指出,NASA的设想只能起到调节作用,不能从根本上解决问题。如果有航宇员患病,连计划好的任务都难以完成,又怎么有精力种菜呢?
宇船员在火星完成考察任务后,将在火星表面发射火箭,搭乘飞船返回地球。解决这些难题要比解决登陆火星的问题还要困难。
据NASA专家透露,载人飞船飞往火星需要6—7个月时间,而在火星上的考察时间约为2年。这是因为地球与火星每隔约26个月会处在太阳的同一侧,从而打开了往返火星的时间窗口。
那女人向上高高地举着一双手,就像一株会游走的枯树枝儿那样弱不禁风。她回头看了我一眼,完毕哭丧着脸,声音却像一头怒吼的母狮。她说,不许你胡说,大老李他不会的,他洪福齐天,他不会出事的,即使你们这些窑黑子都死了,我们家大老李他也会活着见我的!
飞船返回舱携带的控制、通信、降落和制动等设备,要在恶劣的太空环境中经历这么长的时间,如何维护保养是个难题。一旦有设备失灵,那么飞船就可能永远无法返回地球。
在大多数生产型企业中,都设有专门的采购部门,管理工作也在逐渐完善。但是有些企业采购部门的管理工作依然存在不规范的现象,对采购工作的顺利高效完成造成不利影响。具体包括:
基于以上原因,许多美国议员对NASA按计划完成登月和火星探测任务表示怀疑。众议院议员肯德拉·霍恩表示:“美国国会对深空探索项目进行分析后认为,按照现有的计划,美国要在本世纪30年代实现载人登陆火星是几乎不可能完成的任务。”
编辑:姚志刚 winter-yao@163.com