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2018-11-19 21:55 来源:现代生活

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SpaceX的月球旅客为什么不登上月球?

2018-11-19 11:24:38  来源:浙江经济网  有评论

伊隆·马斯克宣称SpaceX公司的大猎鹰火箭可能有一天会降落在月球上,但是在可以预见的将来,这样的场景很难实现。

伊隆·马斯克宣称SpaceX公司的大猎鹰火箭可能有一天会降落在月球上,但是在可以预见的将来,这样的场景很难实现。

当NASA于1969年在低地轨道进行阿波罗9号登月舱的载人测试时,宇航员将其称为“蜘蛛”(Spider),这是因为登月舱有好多支撑脚。

当NASA于1969年在低地轨道进行阿波罗9号登月舱的载人测试时,宇航员将其称为“蜘蛛”(Spider),这是因为登月舱有好多支撑脚。

据国外媒体报道,到目前为止,人类历史上只有12个人(全部为男性美国宇航员)在月球上行走过。还有12个人(同样全部为男性美国宇航员)曾经围绕月球飞行过,却从未涉足月球表面。不过,第二个数字很可能在不久的将来发生变化。伊隆·马斯克已经宣布,SpaceX(太空探索技术公司)将使用大猎鹰火箭(Big Falcon Rocket,简称BFR)运送日本亿万富翁前泽友作和另外6到8名艺术家前往月球轨道,进行绕月飞行。此前,马斯克曾承诺会在2018年底运送一名旅客绕月飞行,但这次,他表示该计划将在2023年实现。

毫无疑问,前泽友作将为这次旅行支付不菲的费用,即使对于他数十亿美元的身家来说应该也相当可观。不过,无论他付出多少钱(目前还未透露),这次旅行都将会给他和他的团队带来非常难得的体验。他们将近距离地欣赏月球景观,只是还不能登陆月球表面。

将人类安全地送到月球轨道其实充满了挑战,这实质上包括设计一台能维持人类生存并往返地球和月球轨道的太空船,以及建造一枚足够强大的火箭,能将前泽友作等人送到目的地。相比之下,登陆月球要复杂得多。

为什么SpaceX不能将乘员舱降落在月球上?

如果你看过20世纪60和70年代的阿波罗登月纪录片(或者后来基于这些任务拍摄的电影),你就会发现指挥舱(Command Module)——运送宇航员前往和离开月球轨道的飞船——从来没有在月球上着陆。

相反,每次成功的着陆都需要两名宇航员先进入登月舱(Lunar Module)——类似于某种轻型的“航天小艇”——然后驾驶登月舱降落在月球表面,另一名宇航员会在上方的指挥舱待命。每次月球行走之后,两名宇航员会蹦蹦跳跳地返回登月舱,然后飞回太空与另一名宇航员会合,再一起返回地球。

不过,情况并非总是如计划一般顺利。在阿波罗计划初期,美国航空航天局(NASA)的工程师曾经严肃考虑过将整个指挥舱降落在月球上。但是,他们很快意识到,如果一个指挥舱在着陆月球之后,还能发射进入太空,并推动自身安全返回地球的话,其体积将会非常庞大。即使是按照阿波罗任务的标准,这也是不切实际的。

SpaceX公司的大猎鹰火箭的推力将会超过阿波罗任务时的土星5号运载火箭,但不会超过太多。2018年初,该公司发布了一段推广视频,展示了大猎鹰火箭乘员舱降落在月球表面的模拟场景,但并没有发布任何技术信息表明他们已经克服了相关的技术挑战。

当然,NASA在20世纪60年代就放弃了克服这些挑战的尝试。因此,一种用于月球行走的一次性超轻型着陆器的想法应运而生。

为什么SpaceX不能自己建造月球登陆器?

在理论上,其实没有明显的理由认为SpaceX不能做到这一点。毕竟,这家公司已经完成了许多棘手的地球着陆任务,这是NASA在20世纪60年代都无法想象的。而且,马斯克已经宣称,他的公司有朝一日会将人类送上火星。

然而,如果可以用历史作为参照的话,实际情况是设计和建造月球登陆器将是完全独立的项目,并且需要耗费相当巨大的成本。在1963年到1973年间,NASA的登月舱花费了22.4亿美元,而指挥舱和土星5号火箭的成本分别是37.3亿美元和64.2亿美元。根据通货膨胀调整后,登月舱以2018年的市场价格来看,成本已经达到了约170亿美元。正如首席工程师托马斯·凯利(Thomas Kelly)在2012年出版的书中所描述的,登月舱在设计上是无休止地缩小体积,使其重量足够轻,以实现登月任务。

凯利写道,登月舱的最初设计涉及一个带有宽大玻璃观察窗的坐式驾驶舱,这样宇航员就可以全景观看降落在月球表面的过程。到了1968年1月,在阿波罗5号进行第一次未载人飞行时,工程师们已经将这个大玻璃窗卸了下来,转而使用一个很小的三角形窗户,并且用插夹式有线升降架取代了座椅,使宇航员保持站立。当NASA于1969年在低地轨道进行阿波罗9号登月舱的载人测试时,宇航员将其称为“蜘蛛”(Spider),这是因为登月舱有好多支撑脚。

登月舱在设计上只允许每次运送两名宇航员登陆月球,但后来的型号进一步提高了货物载荷。SpaceX在设计着陆器时,必须考虑携带足够的补给物资,以确保所有的付费旅客能舒适、安全地完成月球之旅。他们的标准肯定要高于上个世纪NASA的登月舱,后者除了没有座椅之外,还去掉了导航和对接系统。

最后,阻止SpaceX为旅客提供真正月球游览体验的最大障碍在于:人。

如果SpaceX的目标是探索月球——这也是NASA在上个世纪60和70年代的主要目的——那他们可能会有更多的选择。训练有素的专业宇航员可以在狭小的舱室中完成降落到月球表面的任务,登月舱里的每个人都有自己的职责,从着陆、探索到发射、对接,所有程序都是通过一个小小的三角形窗口进行观察,并最终合作完成。

然而,无论SpaceX在发射之前对游客进行多少训练,他们终究达不到宇航员的水平,也无法完成太空服操作或其他与着陆有关的技术流程。这意味着,如果SpaceX试图运送游客登上月球,那这些游客就必须作为“无用负载”,他们占据一定空间,同时需要专业宇航员负责系统操作并处理众多技术挑战。

也就是说,理论上SpaceX的游客登陆器需要搭载更多的人,而且要求旅程更加舒适和安全,而不是像NASA那样,搭载的都是宇航员和科研设备。因此,游客最好还是留在太空中,近距离地俯瞰月球,就不要考虑太多突破性探索方面的工作了。

来源:新浪科技

责任编辑:慕寒


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