火星引力比月球大
“火星服”要“大减负”
潘厚任介绍说,月球引力是地球的六分之一,而火星引力是地球的38%。火星引力是月球的差不多一倍,这个差别也会带来一系列的问题。
首先是登陆火星的宇航服问题。当年“阿波罗”计划中的登月服,在地球表面重量约一百千克,在月球表面重量是十几千克,人穿上在月球表面活动还是可以接受的。但这套服装在火星表面的重量是近四十千克,相当于人扛着七八十斤的重量四处活动,就显得太重了。因此,必须研制出适合登陆火星的宇航服,它在地面上的重量应该不超过五十千克。
同样由于火星引力比月球大了一倍,返回火箭要克服的引力也大了一倍,登陆舱与绕火星运行的轨道舱会合后,需要达到每秒5公里以上的速度,才能克服火星引力,踏入返回地球之旅。
而且与月球相比,月球上完全没有大气,而火星上虽然大气很稀薄,但毕竟是有的,因此也有气象。从地球上观测,发现火星上的沙尘暴很厉害,这对返回火箭的发射都可能带来影响。
选择发射窗口不容易
一旦错过要等两年多
正如前面所说,由于火星与地球相互位置关系比较复杂,选择发射窗口及飞行路径就是一个十分复杂的工作,绝不像打枪瞄准那么简单,可以说每个火星探测器走的路径都不尽相同。
而载人登陆火星,不但要选择合适的发射窗口,还要考虑登上火星后,是否有合适的返回窗口。一旦错过,火星和地球会越飞越远,等待下一次火星与地球再来到与太阳同一侧的最短距离,需要780天之后了。
由于要同时考虑发射和返回,因此发射窗口和返回窗口都不可能是最佳选择,这需要进行复杂周密的计算。
同样由于距离遥远,对飞船的跟踪、测轨、通信工作都带来了很大的挑战。而火星上温度很低,年平均气温在零下60摄氏度左右,这对电子元器件的正常工作是个巨大考验。李竞介绍说,苏联曾多次发射火星探测器,也曾进入火星轨道甚至在火星着陆,但都没有有效地解决通信联络问题。而2003年6月2日,欧洲宇航局“火星快车”探测器发射升空,它携带的“猎兔犬2”号登陆器预定于2003年12月25日凌晨登陆火星,但直至今日地面控制中心仍未与其取得联络。如果这样的事情发生在载人火星登陆上,无疑会酿成惨剧。
太空生存一年半
挑战精神、生理新极限
潘厚任介绍说,人类到目前为止,最长的太空飞行记录是438天,是由一位俄罗斯宇航员在和平号空间站上创造的,当时人回来是用担架抬下来的。这是一个比较极端的试验,而现在通常的做法是,空间站上的宇航员要半年换一批,这样比较符合人体承受的限度。
而人类往返火星,需要在太空停留约一年半,不但超出了目前为止人类太空停留的极限,还要完成登陆火星等很多复杂的工作,人的精神体力到底能不能受得了,将是很大的疑问,目前进行的“火星-500”试验,就是对此进行的试验探索。
举一个最简单的例子,在火星上与地球进行一问一答一次最简单的对话,要花费十几分钟的时间,这对人的耐心就是个考验。而且一年半的时间里,如果总吃太空食品人体是否能承受?不过对此潘厚任介绍说,可以考虑在飞船内种一些蔬菜加以解决,这个在技术上并不困难。
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