4年后中国火星采样!美国直接送人去,马斯克:如顺利,星舰完成

猫猫爱知识 2024-09-10 14:44:47

SpaceX星舰第五次还未发射,不过马斯克率先宣布了载人登陆火星的计划,值得注意的是,美国的火星采样返回计划都还未执行,难道马斯克也要一次将其带回来?

的确,这消息来的比较突然,让很多人也是大吃一惊,这速度要比美国采样返回还要快?

不过,对于星舰来说,有一点是没有争议的,它的确是强大,并且在第4次发射之后,星舰的基础性任务算是完成了。

只不过,这个计划能不能跟上变化,第五次时间也存在改变,精确时间还是属于“未知”的。

如果按照马斯克所说的,真的可以在4年后执行载人登陆火星,那完全就不用美国搞什么火星采样返回计划(ExoMars,简称EMS)了?这究竟是怎么回事?下面就详细来看看。

SpaceX星舰第五次还未发射

没错,星舰在全球范围之中,都是顶级火箭了,其实力相当强,它采用船箭一体化设计,包括超重火箭级和星舰飞船级,运载能力为100吨,能将100人送往月球、火星或其它遥远目的地,或是绕地球飞行。

星舰系统全长120米,起飞质量为5000吨,起飞推力7400吨,两级均可重复使用。所以,一旦全面走向正轨,这的确没有那个国家火箭可以比拼了。

而从星舰的发射进度来看,已经是完成了四次发射了,但并不都是成功的。

前三次的发射都是失败了,只有第四次成功了,完成了整个发射流程吧,不过,这些发射也是基础性的发射。

所以,在第五次发射之中,针对星舰还有更高难度的挑战,预计“筷子夹火箭”的挑战性任务,是这一次之中最为典型的过程,那如何实现“筷子夹火箭”?其实就是针对最后一个回收流程执行的。

在新一轮的任务发射测试之中,“星舰”将会采取捕获臂,来进行对火箭的回收,它是由两个机械臂构成,每个机械臂长36米,高18米,它们配合开展工作,从而接住超重型助推器或星舰飞船。

捕获臂通过塔底的超大型绞车系统驱动,可沿塔架上的轨道上下移动,同时通过液压油缸的伸缩动作带动机械臂实现打开和合拢。

为保持稳定的回收过程,机械臂安装了液压缓冲机构,同时,为避免因抓取失误而砸坏发射架,助推器不直接降落在发射架上方,而是降落在发射架的侧面,然后通过旋转来进行移动。

说白了,这就是为了防止在回收的时候,冲击到了平台,那真的就是“得不偿失”了,算是对星舰的“威力”担忧。

所以,在下降的过程之中,也要进行发动机关闭操作。

按照计划,助推器着陆时将使用9台发动机,在距离地面大约800米处关闭6台发动机,剩余3台发动机将使助推器保持垂直姿态,过后,在距离地面大约65米的高度,将再关闭2台发动机,当助推器的2/3落到机械臂之下时,助推器悬停,机械臂靠拢,这个策略还是相当完美,一步一步地减少冲击力,然后稳定维持就行。

所以,SpaceX星舰第五次发射的看点还是不少,不过,这一次会不会推动星舰上一个新高度,这还是未知的。

但这一次的“筷子夹火箭”,就是极大的亮点。一旦成功的话,那肯定会推动星舰实力的进一步提升,所以,星舰的成功,的确是具有全球性的挑战性,这让世界其他国家的火箭差距也会进一步拉大。

然而,这结局会是什么样子,谁都说不准,因为星舰也还并非一款非常完美的火箭,还存在很多变故,第四次的成功的确是没问题,但中间也遇到了不少问题。

所以,第五次的结果只有在发射之后才知道,但SpaceX星舰第五次还未发射,马斯克再次宣布了载人登陆火星的计划。

马斯克:星舰2年后去火星,如顺利,4年后载人上火星

没错,这马斯克宣布的计划还是有点快,星舰飞船将在2年后发射前往火星,并测试完整着陆火星过程,如果一切顺利的话,将在4年后执行载人发射前往火星。

什么情况?4年后,中国用天问三号火星采样返回!美国直接送人去,马斯克就是这个意思了,如顺利,星舰就可以完成,真这么强?

如果是这样的话,那美国真的没有必要执行火星采样计划,这人都要上火星了,直接采集回来的火星土壤就行了,还是一个“双重”的任务,这岂不“更加完美”?

而且本身从美国的火星采样计划来讲,就一直不太顺利。当然,单独从火星采样自身的计划来说,就算是顺利,也要比中国晚很多,为什么这样说?

在今年我国执行嫦娥六号任务之后,英媒就指出了一个重点问题,那就是中国完成了嫦娥六号任务之后,这项任务完成可能带来对我们自己星球和太阳系早期历史的新见解。

同时,还预示着中国更加远大宏伟的雄心,这些活动将成为中国另一项可能的任务的有用实践,获取火星样本,也就是中国火星采样返回的任务。

所以,这也激起了欧美火星采样任务的问题,那就是美国认为不能在火星采样返回任务上“输”,必须要在中国前完成火星采样任务。

但由于欧美合作的火星采样计划,预计完成整个火星采样返回计划,这个任务将会耗资高达110亿美元,没有那么多钱,美国自己还要保障重返月球计划任务。

所以,只能将其推迟,并且还要推迟到2040年才能够完成,所以,这让美国接受不了,只能改变策略。

就直接找了7家企业来进行火星采样计划的改变,希望通过便宜,而且快的方案,来完成火星采样返回,从而赢下中国。

所以,在今年6月的时候,按照美国太空研究委员会会议上表示,NASA 将维持 4 月份制定的研究计划,研究工作是在今年7 月中旬正式进行,中期报告将于 45 天内提交,最终报告将于 90 天内提交。

但从现阶段来看,这7家企业(Aerojet Rocketdyne、Blue Origin、洛克希德马丁、诺思罗普·格鲁曼、Quantum Space、SpaceX 和 Whittinghill Aerospace),还没有任何一家给出方案,NASA还未明确说明,这说明了要进行一个“缩减版”的火星采样方案,还真的难。

这7家企业都没有一个拿出来,那只能继续等待了,这其实也说明了为什么,中国可能成为首个火星采样返回的国家,这就是其中的部分原因。

但现阶段不一样了,如果按照马斯克的星舰计划来讲,似乎欧美火星采样返回都没有必要了,因为马斯克说,星舰2年后去火星,如果一切顺利的话,4年后载人上火星,你说人都上火星了,欧美还去干什么火星采样,直接人去挖一包回来起步更好?而且从时间上来说。

如果4年的时间,也就是2028年的时候,就去了,那的确也比现阶段的欧美联合的火星采样计划更加的快。

依照欧美的火星采样计划来看,也是进行多次的延期,从2031年延续到2033年,过后,再次延迟到2035年,最后又到了2040年。

所以,这马斯克上火星的计划远超这个时间点了,根本就用不上单独的火星采样返回了一样,可以直接多个任务并用。

而且相对于中国火星采样计划来说,计划2028年左右执行,那么马斯克也挺强了,他去载人上火星,而我国是探测器上火星挖土,这就是计划之中的“变化”,不得不说,星舰真的是改变世界航天发展格局的一面。

但有一点需要强调的是,计划跟不上变化,,马斯克能不能做到都不是肯定,而是说“如果顺利”的话,这说明了也存在变故。

所以,我国按照进度正常进行就行。而且前往火星的难度还是非常高,就单独从探测器火星采样来说,这都不简单。

火星采样返回有多难?

无论是载人去火星,返回,还是直接走的探测器采样返回,其实正常情况之下的流程都是非常相似的。

所以,其难度存在差异化,但基本过程其实变化不大,那到底有多难呢?

第一、火星距离地球较远,地月距离约38万公里,而地球与火星的平均距离约4亿公里,那么对火箭的要求来说,肯定是要大才行,不然这一点是无法做到的。

所以在我国的火星采样计划之中,也明确说明了,受限于现阶段火箭的运载能力,原先通过一次发射实现月球取样,但在火星取样任务则需要两次发射,这就是对火箭的一次高强度要求。

第二、前往,返回的过程之中,要求对技术较高,在火星采样的过程之中,其包含了13个阶段,采取就位和遥感等探测方式。

在技术上要突破火星表面采样、起飞上升、环绕火星交汇、行星保护等关键技术,为未来火星持续探测和应用打下前期的技术储备。

所以,一旦这个环节之中任何一个点出现问题,都有可能导致任务的失败。

当然,我国是首次进行这样任务的挑战,那必然也是加大其难度过程。所以,在进行火星采样任务前,我国要进行各种技术的验证,包括我国天问二号任务,虽然是进行小行星采样过程,但我国其实也在利用它进行天问三号的火星采样技术验证。

除了这些之外, 在材料科学方面的要求也高等。

所以,其实火星采样任务没有那么简单,从直面性的问题来看,美国在火星探索上进行了这么多年的任务了,但是进行过火星采样返回吗?很明显,是没有的。

而就算是火星采样计划进行了这么久了,还是陷入到了困境,这也说明了其难度并不弱。而我国是在进行一次火星探索之后,就要进行火星采样,进行深入研究,的确在挑战难度上也会更大,不得不说,我国是追求少任务,大成果的模式,这的确有点不一样。

当然,这也不是贬低美国这么多年来对火星探索的成果,但最为关键性的节骨眼上,美国光出现问题,这航天任务进行的确有点不顺心,与其他国家对比来说,差异化还是较为明显的。

所以,期待我国能够早点完成火星采样任务,虽然时间节点上,如果星舰顺利,也有所冲突,但马斯克载人登陆火星会不会带土壤回来没说,如果不顺利,那肯定只能延期了。

而我国是稳定在这一年执行火星采样返回计划,而且在今年《天问三号火星取样返回任务》的会议上,我国也是再次确定了这个时间,并且也说明了中国计划2028年在海南文昌用40天左右的时间,使用两枚长征五号运载火箭,分两次发射天问三号的轨道器、返回器组合体和着陆器、上升器组合体。那这个变化应该就不大了。

所以,谁先拿到火星样品返回地球,值得期待。马斯克会不会捅破美国“火星采样返回计划”,这可能也要看美国的后续计划如何转变了,这就是大概的情况。



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