人类能登陆火星？NASA飞船引擎今昔概览

更新 2015-10-22 5:37 AM 人气 1130

【大澳门威尼斯人赌场官网2015年10月21日讯】（大澳门威尼斯人赌场官网记者张秉开编译报导）也许科幻电影的震撼视觉享受让人觉得只要利用技术就无所不能，去火星将是家常便饭一样的轻松往来。实际上，现实的星际旅行仍是困难重重。

据《赫芬顿邮报》10月20日报导，由于受限于飞船的动力系统、人体反应等条件，目前地球人的火星旅行计划面临很多挑战。如果使用效率低下的化学燃料火箭，只能进行长时间的星际旅行。普遍认为，按照现在的太空载人技术，火星之旅单程约需250天，往返会长达500多天。宇航员在长期失重的太空旅行环境中，健康和安全都可能遇到严重问题，如太空射线的辐射损伤、免疫系统受损和眼损伤等等。

报导说，回顾美国航空航天局的火星探测发展历史，可以体会航天技术的一些发展情况。

过去曾设想核动力飞船

核动力飞船构想图（维基百科）

航空航天局早在1966年即有发展核动力火箭的项目。他们曾做过NERVA NRX/EST核引擎实验，证明核引擎产生高达113.5吨推力，并连续运转90分钟。

航空航天局的沃纳‧冯‧布劳恩（Werner von Braun）曾构想阿波罗计划后使用NERVA发动机作为土星五号火箭的第三级动力，并乐观地期待1978年实现到达火星，甚至可以在1981年建立庞大的月球殖民地。

空间核动力推进办公室（ Space Nuclear Propulsion Office ）也拟定建10个核引擎飞船的计划（6艘用于地面试验和4艘用于飞行试验）。但是该计划1966年后由于政治原因而拖延。最后，在1973年1月5日，NERVA核动力飞船项目也完全终止。

现在发展离子引擎技术

航空航天局希望在2030年后实现登陆火星。自2013年，他们一直考虑火星转运飞行器（MTV）“哥白尼”号计划，但是这只是一个辅助项目。

深空一号的概念图（维基百科）

航空航天局正在积极发展离子发动机技术。因为它对环境无害、高效以及能获得很高速度，所以获得青睐。航空航天局的黎明（Dawn）和深空1号（Deep Space 1）飞船使用氙气2千瓦NSTAR离子引擎，只提供约0.09牛顿推力，但恒定速度运行一年后（这是化学推进剂火箭做不到的），速度可以达到每秒几公里，足以抵达小行星和彗星。

离子发动机技术需要突破供能问题。要获得几十几百牛顿的推力，则需要20万至100万瓦功率的能源。因此，航空航天局现在采用太阳能-电能组合供能设计，以5万〜10万瓦功率来驱动霍尔效应离子发动机。

VASIMR离子引擎飞船构想图（视频截图）

国际空间站（ISS）计划测试另一种电磁等离子体火箭（VASIMR）是否可行，其VX-200-1引擎使用20万瓦电能，可以产生5牛顿推力。据发动机研制者艾德阿斯特拉火箭公司（Ad Astra）的分析，这种引擎飞船可以在39天内到达火星。该试验在今年3月被取消，但是航空航天局仍对此保持浓厚的兴趣，在其它方面如航天器和太空拖船使用此技术。