未來火星大本營的相關細節被披露

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未來火星大本營的相關細節

在NASA可以實現他們提議的「火星之旅」(Journey to Mars)，使宇航員能在歷史上第一次踏足這顆紅色星球之前，得先解決一些有關邏輯與技術方面的問題。除了一個運載工具（太空發射系統，Space Launch System），一個乘員艙（獵戶座多用途乘員艙，Orion Multi-Purpose Crew Vehicle），和一個月球之外的太空站（深空門戶，Deep Space Gateway）之外，宇航員們還需要一個圍繞火星軌道運行的太空基地。

為了建造這個基地，NASA找到了已經有長久合作關係的洛克希德·馬丁公司。並且在9月28日，在澳大利亞阿德萊德舉辦的國際宇航大會（International Astronautical Congress, IAC）上，洛克希德·馬丁公司披露了一些關於該基地（火星大本營，Mars Base Camp）的新細節。當NASA計劃的火星之旅任務在本世紀30年代正式開始後，這將會成為宇航員們研究火星表面的大本營。

本次公布的細節包括了這個提出的基地將如何與火星任務的其他關鍵部分相對接，這些細節也是洛克希德·馬丁公司正在與NASA合作的部分，包括位於月球繞地軌道內側的深空門戶太空站，和一個火星著陸器——可重複利用的，單級推進飛行器。

洛克希德·馬丁公司的火星大本營概念圖。

Credit: Lockheed Martin

與NASA的太空發射系統火箭和獵戶座太空飛船一樣，這些關鍵基礎部件不僅能支持一趟火星任務，而可支持多趟。正如洛克希德·馬丁公司商業民用航天部的副主席與總經理麗莎·卡拉翰（Lisa Callahan）在IAC上所說：「將人類送上火星一直以來只是在科幻小說中出現的情節，但是今天我們有能力將其付諸現實。我們與NASA一起合作，現在視覺槓桿硬體正在研發和生產中。並且，我們很自豪地看到」獵戶座「系統已開機並且完成了準備工作階段的測試。」

總的來說，該軌道基地的目的是非常簡單的。它基本上就是一個前哨，宇航員們離開地球後會被「深空門戶」太空站送去的地方。從這個基地中，宇航員們可以對火星大氣層進行實時的科學研究，並準備好未來前往火星表面的計劃。

洛克希德·馬丁公司在其官方網站上宣布，火星大本營的主要部件會被分開發射。一些部件會被提前發射往繞火星軌道，而另一些部件會提前先在月球繞地軌道內的空間中被組裝好，然後再發射往火星。最終，6名宇航員會乘坐「獵戶座」太空飛船——火星大本營的核心行星際飛船——前往火星軌道，並在那組裝所有的部件。

洛克希德·馬丁公司提出的火星著陸器方案藝術想像圖。

Credit: Lockheed Martin

這還只是「火星之旅」計劃的第一階段。還有第二和第三階段，被分別稱作「演習場」和「獨立地球」階段。第二階段會有一系列的任務來測試太空發射系統，「獵戶座」太空梭，和深空基地，並且還會有在月球繞地軌道內空間的多乘員任務，如太空漫步。

第三階段則包含進入火星大氣，下降，著陸等技術的測試和完善，同時還會測試實地資源利用技術。當這些都完成後，在第三階段的最後將會開始真正前往火星軌道的載人航天任務，和後期的著陸任務等。第一階段中的火星大本營的目的是延長宇航員在火星軌道之中的任務時間，這將使得宇航員獲得在遠離地球和其保護性磁場的空間內進行長期操作的重要經驗。然後著陸器將會到達火星大本營，宇航員通過其便能進行接下來的著陸和後續任務。著陸器將通過超聲波反推進技術降落在火星表面。

該著陸器，使用「獵戶座」航空電子系統作為控制台，將以液氫/液氧推進劑作為燃料。每一次任務都將為期約兩周時間，並且由4名宇航員在火星表面進行研究並採集樣本。然後他們將再次乘坐著陸器帶著樣本返回火星大本營，在那著陸器將被重新加滿燃料並存放起來，準備用以下一次任務。

棲息地中一個模組的藝術想像圖。

Credit: Lockheed Martin

因為著陸器的燃料可以以水為原料來生產，所以很有可能火星地下水冰資源也會為這些著陸任務中帶來幫助。如果將必需的設備帶至火星表面的話，宇航員們甚至可以在火星表面就獲取著陸器燃料。因此，定位地下水冰資源成為NASA與SpaceX未來任務的主要重點也是可以理解的了。

像上面提到的那樣，火星大本營與整個「火星之旅」任務其他的部分都是相對接的，包括「深空門戶」。NASA早與洛克希德·馬丁公司簽訂合同讓其研發該太空站。今年夏天，NASA也與洛克希德·馬丁公司簽訂第二階段的合同，讓他們從國際空間站的經驗中學習，設計火星軌道棲息地——火星大本營。

這個合同是作為NASA在2014年發布的下一代太空探索技術合作關係項目（Next Space Technologies for Exploration Partnership, NextSTEP）的一部分簽約的。在2016年4月，在該項目的第二代（NextSTEP-2）期間，NASA選取了6家美國本土公司來建造該深空棲息地實際尺寸的概念原型。

最終，「深空門戶」與火星大本營將能夠使其他系統在發射往火星之前先在月球繞地軌道內空間中進行研發與測試。「深空門戶」同時也能讓宇航員在月球軌道中生活長達數月的時間，並開展關於月球的研究工作。這將在他們開始與火星間運輸過程中派上用場。

NASA的「火星之旅」。

NASA正在研發能夠使人們在2025年到達一顆小行星，並在2030年到達火星的設備。

Credit: NASA/JPL

從2010年NASA第一次公布其關於「火星之旅」計劃的提案後，科學家，太空愛好者，以及普通大眾都一直在期待著更多關鍵細節的披露。因為這樣複雜的一個任務有著很多關鍵的技術難題，NASA會如何克服它們也一直以來都是人們關注的焦點。除了技術難題外，人們還關注著這項任務的時間規劃，和將被使用的交通工具，系統，和技術等。

最近這場IAC上的公布只是近幾個月來NASA與其合作夥伴的眾多公布中的一場。隨著「火星之旅」計劃的慢慢推進，越來越多的細節正在變得清晰起來，最終任務會是什麼樣子也在逐漸成型。正如洛克希德·馬丁公司在官方網頁上寫的：「自從40多年前第一艘維京號火星探測器著陸，人類就一直被這顆紅色星球而吸引著。洛克希德·馬丁公司為NASA建造了第一艘火星探測器，並從那時起，就一直是NASA火星任務中的一部分。我們已經準備好更快地實現未來了。火星比你想像的要更近。我們已經準備好了加速推進這趟旅程的實現。」

作者：Matt Williams

翻譯：陸寅楓

校譯：陳艷玲

責任編輯：解仁江

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