马斯克火星计划很邪乎?专家称移民火星还需百年

2017-11-02 18:37:20 来源: 科技日报社-中国科技网 举报
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(原标题:马斯克火星计划很邪乎?专家称移民火星还需百年)

据科技日报11月2日报道,心怀火星梦的SpaceX老板埃隆·马斯克,日前提出了庞大的“火星移民”计划,并介绍了火星火箭“BFR”。马斯克为人所熟知的是他造的交通运输工具,从地上跑的特斯拉电动车,到往返天地间的猎鹰九号火箭,两者都很成功。但航天专家庞之浩认为,BFR项目“很邪乎”。

根据马斯克的介绍,BFR是高逾百米、直径9米,能重复使用的庞然大物。其采用船箭一体形式,通过发射后进行多次在轨加注的方式,能将150吨重的载荷运到近地轨道,或是一次将100人送至火星。

多次在轨加注成本是个问题

庞之浩向科技日报记者介绍,载人前往火星要面临一系列问题,首当其冲的是运载能力。他说,当年登月的阿波罗飞船,重量将近50吨,要靠重型火箭发射到地月转移轨道,速度还要达到每秒10.9公里。要去火星,火箭运载能力要更强,而且进入地火转移轨道的速度也要更快,要达到每秒11.2公里的第二宇宙速度。

要解决这个问题有几种方法,除了提升火箭能力,还可以将载荷分批发射,在近地轨道上对接后飞往火星。或是在月面或月球轨道建立基地,作为前往火星的中转站。“但马斯克的方案比较邪乎。”庞之浩说,多次在轨加注的方案比较新颖,但能否实现,经济上是否合算,都是问题。

中国航天科工二院二部研究员杨宇光表示,BFR其实是马斯克去年提出星际运输系统的“缩小版”,火箭装配的引擎由42个减至31个,箭身直径由11米减至9米。方案还会不会变很难说,能不能研制出来也难说。对于多次加注的方案,他认为在技术上可以实现,但成本低不了。

防辐射技术还有待突破

庞之浩说,当年美国航天飞机穷尽所能,只能带7个人。“SpaceX一艘载人飞船都没发射过,一上来就要装100人,太邪乎。”

即使运载能力得到解决,人类飞往火星的旅途中还要经受一系列考验。庞之浩表示,火星离地球最近时也有5500万公里,单程要花费七八个月时间。如此长时间飞行,对于航天员来说,要面临长期失重造成的肌肉萎缩、骨质脱钙等风险,更有可能出现心理问题。生理问题可以通过锻炼、吃药解决,心理问题则比较棘手。

为避免航天员感到孤独或心生抑郁,国际上通常把火星乘组人数设为偶数,一般是4人或6人,并需要通过严格的心理测试。马斯克的百人运送计划若能实现,是否能解决该问题目前不得而知。

最有效的解决途径当然是缩短飞行时间。庞之浩说,目前科学家提出的种种设想,如电磁发动机、曲率引擎等,离工程应用都遥遥无期。可以预见的是核动力飞船,它有望将8个月的旅程缩至2个月,但其辐射对航天员的影响,相当于每天做8次X光检查。

即使飞船不使用核动力,航天员在前往火星途中也会受到空间辐射的威胁。中科院国家天文台行星科学家郑永春介绍,危害健康的辐射粒子主要有两类,一是太阳耀斑和日冕物质抛射时产生的太阳高能粒子,通常是指能量为数百兆电子伏特的质子,其能量比银河宇宙射线低得多,持续时间较短,利用飞船外壳可以进行有效防护;二是剂量较低但长期存在的银河宇宙射线,能量高、穿透性强,普通飞船外壳基本无法阻止,即使是30厘米厚的铝板,防护效果也极为有限。

研究人员为此绞尽脑汁。庞之浩介绍,有人提出人造磁场、往飞船舱壁注水,甚至在飞船上涂抹粪便来对抗辐射。他比较看好的解决方案是目前正在研制的新型防辐射服,但该技术还有待突破。

火星移民目前看来像“科幻”

马斯克宣称,BFR飞船只负责往火星运输,但既然是“移民”,去了总得有地方住下才行。庞之浩说,在火星建立基地,必须解决能源问题。对此美国提出方案,要通过货运飞船往火星运一个小型核电站。同时还要有闭合度极高的生命保障系统。最近有欧洲科学家表示,通过等离子技术有望将火星上的二氧化碳转换成氧气。我国也开展过“绿航星际”“月宫一号”等试验,力求通过生物的闭合循环实现自给自足。此外,要在火星上建设、改造并长期生活,不能什么都靠从地球上运,就地取材、生产十分重要。空间3D打印技术的发展,有望使这个问题得到解决。

尽管相关技术在不断发展,但庞之浩表示,人类要真正移民火星,将其改造为能够居住的家园,最乐观的估计也得一百年以后,甚至需要几百年时间。马斯克的计划,目前看来更像是“科幻”。

猴子哥 本文来源:科技日报社-中国科技网 责任编辑:侯维铖_NT4124
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