資料圖：SLS火箭規(guī)劃中的型號
因航天飛機退役而沉寂許久的美國載人航天事業(yè)，現(xiàn)在將以一枚新型火箭而重新“點火”。日前，美國宇航局宣布其史上最強運載火箭“太空發(fā)射系統(tǒng)”(Space Launch System，簡稱SLS)已通過嚴(yán)格的關(guān)鍵性評審，正式從設(shè)計進(jìn)入建設(shè)階段，并計劃2017年前后進(jìn)行首次試射。美國宇航局希望能以此鋪就未來人類探索深遠(yuǎn)太空之路。
如果研制順利，今后20年，它將是美國載人登陸火星任務(wù)的關(guān)鍵裝備，處于開發(fā)階段的重型探索級火箭將帶著人類脫離環(huán)地軌道，飛向火星。
3年后首飛2030年前后載人登火
據(jù)英國《每日郵報》報道，按照美國宇航局的計劃，名為“太空發(fā)射系統(tǒng)”(SLS)的火箭，將于2017年進(jìn)行首次發(fā)射。
屆時，將有載重量一大一小的兩個版本參與測試，以檢驗火箭滿足不同運載需求的靈活性。其中，小型版SLS火箭載重量為70噸，發(fā)射時將產(chǎn)生3810噸的推力;而大型的兩級版有效載荷則超過130噸，發(fā)射推力約合4173噸，高度和總重量將分別為117米和2948噸，足以令曾經(jīng)的登月火箭土星五號相形見絀。
“我們正走在科學(xué)探測與人類探測火星的道路上，我們會繼續(xù)制造運載火箭以及其他輔助人類登上火星的系統(tǒng)?！泵绹詈骄中姓鞴懿闋査埂げ柕钦f。SLS火箭將是未來幾十年美國宇航局所倚仗的主力運載火箭，其能力將超越美國登月項目所用的土星5號火箭。
美國大推力火箭研制計劃已公布3年，計劃在2017年12月實施首次無人試射，2021年進(jìn)行首次載人飛行。如果研制工作進(jìn)展順利，美國宇航局將在2025年搭載航天員奔赴地球附近的一顆小行星。美國宇航局希望在本世紀(jì)30年代使用火箭向火星派遣航天員，首先環(huán)繞這顆紅色星球飛行，而后進(jìn)行登陸。
為何要造那么大的火箭？
據(jù)美國宇航局介紹，首次測試使用的“太空發(fā)射系統(tǒng)”的近地軌道的運載能力將達(dá)到77噸，可將非載人的“獵戶座”飛船送往地球低軌道以外的目的地。最終“太空發(fā)射系統(tǒng)”的運載能力將提升到空前的143噸，這相當(dāng)于一次可把8輛公交車送上太空，從而承擔(dān)小行星和火星等深空探索任務(wù)(已退役的土星5號的近地運載能力為119噸)。
為何要將火箭造得那么大？火星是太陽系八大行星之一，是太陽系由內(nèi)往外數(shù)的第四顆行星，屬于類地行星，直徑約為地球的一半。去一次火星很不容易，它的公轉(zhuǎn)周期約26個月，每26個月離地球有一次較近的機會，最近的距離約5500萬公里。科學(xué)界一般將火星、地球、太陽排成一線時稱為“沖”，這個時候是距離最近的。
由于火星軌道是橢圓的，每過26個月，“沖”的距離都會改變。2003年，地球離火星的距離在6000多萬~7000多萬公里。2004年1月時，美國漫游者A飛船曾在飛行半年多后登上火星。
在這個過程中，火箭要想不斷前進(jìn)，就必須擁有足夠的燃料。此外，人類想在太空中繼續(xù)生存，就必須帶上大量食物、水以及其他用于維系生命的必須物品。若要研究火星，還得帶足各種必需的設(shè)備。這些都需要重型火箭作為前提。
“我們正在完成一項有野心的宇宙探索任務(wù)，只有成功地完成這項任務(wù)，才能對得起所有美國納稅人?！泵绹詈骄忠幻賳T如是說。
美國計劃在本世紀(jì)30年代載人登陸火星，除了大推力火箭，美國還在開發(fā)“獵戶座”飛船，計劃今年12月進(jìn)行首次試飛，另外還在建設(shè)發(fā)射臺等相關(guān)地面系統(tǒng)。
或?qū)⒀永m(xù)“超支”傳統(tǒng)
根據(jù)美國宇航局的預(yù)算，從今年到首次試射前，建造測試版本的SLS火箭需要投入約70億美元。到2019年，經(jīng)費投入將達(dá)到180億美元左右，而這筆資金還只是用于研發(fā)和設(shè)計，并不涵蓋火箭的制造成本。
雖然美國宇航局官方并未透露新型火箭研制計劃的總估計投入，但有分析人士表示，這一數(shù)字將達(dá)到360億美元。SLS火箭采用液體燃料，而不是固體燃料火箭推進(jìn)器，與發(fā)射阿波羅飛船的火箭更為接近，而不是退役的航天飛機。
在最初的試射過程中，SLS火箭火箭將采用類似航天飛機的五固體燃料推進(jìn)器設(shè)計，安裝在外部，內(nèi)部采用航天飛機的主發(fā)動機提供動力。不久之后，這些固體燃料推進(jìn)器將被新型推進(jìn)器取代。
美國宇航局希望將向國際空間站運送航天員的工作交由私營公司完成，同時租用巨型“太空出租汽車”，以此節(jié)省資金。節(jié)省下的資金將用于地球軌道和地月系統(tǒng)以外的太空探索。
令不少人感到擔(dān)憂的是，美國宇航局擁有“超支”傳統(tǒng)。當(dāng)年研制航天飛機計劃的費用便達(dá)到最初預(yù)算的兩倍左右。而SLS火箭的研制也可能延續(xù)這一不良傳統(tǒng)，最后不得不“克扣”其他任務(wù)的資金，填補SLS火箭火箭計劃的資金缺口。
美國緣何鐘情探火？
中國空間技術(shù)研究院高級工程師石元說，人類去火星有幾個目的，其中一個是找水，找水的目的是找生命。
全球各國探索火星的目的基本是一致的，歐洲是直接找跟生命有關(guān)的東西，如找有機碳，包括甲烷生物排放的氣體。美國是先找水，水是生命之源，這對人類以后到火星上是有幫助的，而且研究火星上是否有生命存在對地球也是有幫助的。各個星球在不同時期有不同的特點，通過研究它們的特點能夠了解生命的起源，太陽系的起源和它的演化過程，這樣我們能夠研究地球環(huán)境的變化過程。
很多跡象表明，火星很像地球，每天自轉(zhuǎn)24小時，有四季變化，一年六百多天。
令人困惑的是，火星上的大氣比較薄，可火星上的大氣為什么會變??？火星上原來是有河道的，可河道里面的水跑哪兒去了？如果地球以后也變成這樣那要怎么辦？這些都是我們要研究火星的理由，主要是為地球的未來著想。
建造史上最大的運載火箭，看得出來美國的勃勃雄心。然而放眼全球，只要不是不計成本代價、急功近利的美蘇爭霸式的“大躍進(jìn)”，有些國家的太空計劃不但發(fā)展壯大起來了，還大大刺激推動了經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展。
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