簡介
載人登小行星是為了讓小行星預防撞上地球而開展的科學研究任務,為了對付小行星撞擊地球的威脅,美國宇航局(NASA)正打算派2名太空人乘坐新一代“獵戶座”飛船在太空飛行3個月,然後登上一顆直徑40米、飛行時速達4.5萬公里的小行星。NASA希望知道,如果真的出現一顆將導致世界末日的小行星,人類是否能有足夠的技術來使它偏離運行軌道。
拯救地球
為了對付小行星撞擊地球的威脅,美國宇航局(NASA)正打算派2名太空人乘坐新一代“獵 戶座”飛船在太空飛行3個月,然後登上一顆直徑40米、飛行時速達4.5萬公里的小行星。NASA希望知道,如果真的出現一顆將導致世界末日的小行星,人類是否能有足夠的技術來使它偏離運行軌道。
時速4.5萬公里撞地球
NASA太空人即將登入的小行星名為2000SG344,於2000年9月29日被首次發現。該小行星直徑40米左右,重約110萬噸,飛行時速達到4.5萬公里。美國航天局噴氣推進實驗室近地天體計畫辦公室的科學家一度認為,這個天體有可能在2030年9月撞擊地球,其與地球相撞的可能性為1/500,遠遠大於迄今發現的任何類似天體與地球相撞的機率。而一旦和地球相撞,相當於同時引爆84顆廣島核子彈。
派2名太空人登入小行星
為了對付未來2000SG344之類可能會撞擊地球的小行星,NASA下屬的詹森航天中心和艾姆斯研究中心展開了“近地目標”計畫——這個空前的計畫和好萊塢電影《彗星撞地球》中的情節驚人相似:2名太空人將乘坐飛船飛往小行星2000SG344,並在其表面登入。
按照計畫,NASA將用最新研製的新一代“獵戶座”飛船來完成這一史無前例的探險之旅。據悉,2名太空人將在小行星路過地球並離地球最近的時候,乘坐“獵戶座”飛船接近小行星,整個航程大約將花費3個月時間。當“獵戶座”飛船抵達小行星之後,它將不會降落在小行星表面,而是盤鏇在它的附近。由於小行星上的重力接近零,太空船首先必須拋下一根帶有吊鉤的堅固纜繩,將太空船錨定在小行星表面,從而將自己拉近目的地。
由於纜繩錨固定在小行星表面,“獵戶座”飛船和小行星的位置保持相對靜止。隨後,太空人或機器人將通過太空漫步的方法登入小行星,並在小行星表面停留1-2個星期時間,進行各種研究活動。當任務結束之後,“獵戶座”飛船將解開纜繩,再用3個月時間飛回地球。
將小行星“推”離軌道
太空人在小行星表面將完成2項重大任務。第一個任務是,由於類似2000SG344小行星的近地天體存在著撞擊地球的潛在危險,就算是用核子彈炸碎這顆小行星,也只會在類似的軌道上產生數千個更小的物體。因此NASA希望掌握小行星的更多信息,從而設法將它“推”離運行軌道。第二個任務是,從小行星上取得樣本,幫助科學家更多地了解太陽系的誕生。
倫敦大學伯克貝克學院的行星學家伊恩·克勞福德說:“我們找到對付小行星的辦法,就相當於為未來購買了一份安全保單。為此,必須了解它們的構成、如何與它們會合,以及如果對它開火,它的碎片是否會傷害到我們等。此外,因為小行星起源於太陽系早期,分析它的樣本可以幫助我們了解地球的形成。”
太空旅行或讓太空人發瘋
報告指出,人類登入小行星的任務將面臨許多難以克服的障礙。最大障礙主要來自距離——飛行38萬公里抵達月球需要花上數天的時間,但要飛行數百萬公里抵達小行星需要長達3個多月的時間。2名太空人幾個月都得生活在狹小的船艙里。心理實驗及歷史案例表明,孤立與單調能在精神上打垮一個理智的人。NASA將不得不找出辦法,避免準備起程前往小行星的團隊精神錯亂!此外,另一個巨大障礙是,如果前往小行星的太空旅行者有什麼不測,幾乎沒有任何機會實施救援。
不過,人類登入小行星也有許多顯而易見的優勢。比如,由於小行星的重力幾乎可以忽略不計,這意味著他們返程時需要較少的燃料。而且,人類太空人在小行星上的活動將比機器人更靈活自如,這將使安裝科學儀器、蒐集樣本、研究最令人感興趣的地方更為容易。
放棄登月
據美國《航空周刊與太空技術》報導,美國總統布希曾於2004年宣布“新太空計畫”(即空間探索構想),提出了在2015年重返月球,在月球建立永久性基地的遠景規劃。太空界頗具影響力的重量級人物正暗地裡制定替代“新太空計畫”的方案,以便為新總統出謀劃策。據悉,替代方案將砍掉月球基地建設計畫,重點實施載人小行星探索飛行。
改登小行星
美國資深行星科學家、太空人及美宇航局前部門主管將齊聚史丹福大學,討論對美宇航局/布希政府“空間探索構想”(VSE)的大幅修改。放棄布希的月球基地構想轉而進行載人小行星探索,還有可能使載人火星探索飛行的日程提前,屆時,太空人將在火星的兩顆衛星火衛一和火衛二上登入。他們的最新探測任務的目標還包括將太空人送上“拉格朗日點”(距地球100萬英里),太陽引力與地球引力在此達到平衡,而諸如肩負著哈勃太空望遠鏡維修重任的太空飛船就能在此安家,像哈勃望遠鏡一樣提供服務。
與會人員計畫提出的“替代構想”將要求私人部門更多地參與太空探索,將雄心勃勃的人類航天飛行計畫從夢想變成現實。同布希政府的“空間探索構想”相比,“替代構想”也會造就一些輸家和贏家。如果將月球基地計畫砍掉,甘迺迪航天中心將失去編外人員,因為“戰神-5”運載火箭發射的頻率會越來越少,甘迺迪航天中心一直以來承擔的月球基地相關工作也沒有了。但另一方面,戈達爾太空飛行中心、華盛頓附近的國家大氣與海洋管理局(NOAA)以及加州噴氣推進實驗室(JPL)因擁有更多的太空環境監控目標而成為大贏家。
很多行星科學部門主管在接受《航空周刊與太空技術》雜誌採訪時表示,他們現在擔心月球基地、甚至行程更短的月球飛行將使太空項目陷入數十年的困境,同時阻礙而不是便利載人火星登入活動——這也是布希新太空計畫和“替代構想”的終極目標。按照布希的新太空計畫,第一次載人登月飛行定於2020年左右實施。
太空中轉站
美國宇航局正在探測送太空人到小行星上的可能性,希望以此充當中轉站,讓人類去往外太空更加便利。而且,這樣也能科學家更加了解這些沒成年的小行星,最終幫助人類到達火星。美國加州的數字太空平民公司開發一套開放原始碼的三維透視圖系統,已經用到了美國宇航局新太空船的設計中。此新的太空船任務最終可以將人類登入或探測小行星,也叫近地天體(簡稱NEO)。此私營公司周一公開了他們的設計。
此項目與美國宇航局的星座計畫相吻合。星座計畫在2020年前讓太空人重返月球。今年3月美國宇航局的一位科學家提出,讓載人探測飛行器(CEV)登入小行星,將有利於保護地球免受小行星的撞擊。美國宇航局將這個載人探測飛行器命名為"獵戶座",它將在一顆小行星上逗留大約7-14天。任務期間,這艘飛船繼續圍繞小行星進行軌道飛行,與此同時太空人登入小行星表面進行試驗。"獵戶座"號CEV飛船將於2014年發射,並取代將於2010年退出飛行的太空梭。
目前,美國宇航局正在調查送太空人到小行星的可行性有多大。最近半年中,美國宇航局研究如何改進自己的月球飛行器以去往小行星,結果發現這是有可能的,美國宇航局天體生物學院的高級科學家大衛·莫里森表示。“對科學來說,人類飛往近地天體的任務非常令人激動,這是去往火星的科學合理的跳板,因為它是長途飛行的中轉間,”莫里森說,“這是去往外太空的一種技術方式。”
去年夏天,數字太空表示,美國宇航局讓它開發一個星座計畫中太空船的仿真產品,模擬自然降落到近地天體上。
首先,直徑只有幾十公里的小行星上幾乎沒有重力,再加上小行星是一個多岩石易碎的表面,數字太空提議的太空船登入小行星就得像一艘船隻停泊在港口一樣。一旦確定登入,有刺的系鏈就會展開,將太空船固定在小行星表面上。像氣體的安全氣囊一樣,太空船的安全氣囊也可以在小行星表面上壓縮。
“在小行星上,其不同環境需要太空船得有全新的著陸方式,”數字太空CEO兼總裁布魯斯·達曼表示,“這就像蒼蠅隨風飛行,它們得有辦法系在你胳膊上。”
探測小行星的最大好處是防止它撞擊地球,即使它撞擊地球已是數百年之前的事情了,但它撞擊地球會導致巨大破壞。比如,1908年,一顆流星撞到西伯利亞的森林中,如同一顆10-15噸的炸彈爆炸。還有,科學家想研究小行星的組成和行為方式,以更好地預測它們的運行軌跡。此外,小行星的組成成分可能對未來長途太空旅行的補給有幫助。“從長遠來看,我們不太知道小行星,也不知道如何把它們當資源使用,”莫里森說。
但問題是,去往小行星得找到一個類似於地球上的軌道才行,這樣,太空人就能短期往返小行星與地球之間,至少3個月。而且,美國宇航局得發現可適合著陸的小行星,莫里森說。數太空飛往小行星的項目可能會在2017年實現。美國宇航局計畫讓2、3名太空人去往小行星,時間為90-120天,其中有一二周呆在指定的小行星上。(