据国外媒体报道,美国宇航局的工程师正在计划建造核裂变装置,作为宇宙飞船的主要动力,科学家认为如果我们使用核动力火箭飞往火星,时间只要现在的一半就可以了。
按照美国宇航局的设想,2030年代将实施载人登陆火星的计划,现在距离这个时间点还有将近20年,因此完成有可能造出核裂变动力的飞船,届时我们就可以将宇航员以更快的速度送往火星,而这艘飞船也被命名为哥白尼号。
美国宇航局计划研发核动力火箭
科学家相信未来的星际航行将使用革命性的动力系统,而不是现在的化学能火箭,20年后的我们有可能研发出火星飞船核动力装置。
现在核裂变对我们来说已经是成熟的技术,用于制造飞船动力并不存在太大的困难。

美国宇航局计划研发核动力火箭
除了火星之外,美国宇航局还希望使用核裂变飞船探索更遥远的宇宙空间,任务时间和费用也会大大降低,届时行星际探索将大规模展开,太阳系会遍布人类飞船的足迹。
在过去几十年内,美国宇航局一直在研究核裂变飞船动力,核动力的探测器已经制造完成,不过目前的核动力形式为核电池,比如钚同位素电池,可以产生电能。
美国宇航局约翰?格伦研究中心的工程师Stanely Borowski博士称在我们的设计中使用了铀-235作为反应堆的燃料,最后形成电离氢或者等离子体推动飞船前进。
如果我们开始建造哥白尼飞船,那么这艘飞船上将使用最先进的核裂变装置,将货物和载人分开,使用三个核动力推进器,每个能够产生25000磅的推力。
科学家估计使用这样设计的核动力飞船能够在100天内实现4000万英里的火星之旅,这比传统的火星飞行节省了近一半的时间,美国宇航局好奇号火星车花了253天的时间才抵达火星。

缩短空间飞行的时间也就避免宇航员长时间暴露在辐射环境中。
科学家计算发现,哥白尼飞船的重量几乎只有化学能火箭的一半,后者会携带大量的液态氧和氢,如果质量越大,那么所消耗的燃料也越多,时间也不会得到节省。
Stanely Borowski博士认为我们能够将250天的火星之旅降低到100天左右。
如果任务成功,这将是人类首次从火星及其卫星采集样本并带回地球进行实验室分析。
该项目名为“火星卫星探测”(MMX)的任务,由日本宇宙航空研究开发机构主导,探测器预计将于2027年8月抵达火卫一。
科学家希望借助该项任务,解开火星两颗卫星的形成之谜。
英国自然历史博物馆教授萨拉·拉奎尔是MMX任务样本分析团队的副负责人。
她表示,此前还没有任何航天项目成功从火卫一采集样本并将其带回地球。
“我认为,这是一项极具野心且充满乐趣的任务。
” 太阳系内侧只有三颗天然卫星:地球的卫星月球,以及火星的两颗卫星:火卫一和火卫二。
火星卫星的体积都很小,火卫一的直径约为20公里,火卫二的直径约为10公里。
外形也不规则,看起来有些像太空土豆。
MMX探测器将先对火卫二进行观测,随后把重点转向火卫一。
任务团队计划先投放一辆小型探测车来勘察地形,但这并非易事。
拉奎尔解释说,此前人类从未在体积如此小的卫星上成功部署探测车。
“火卫一自身的引力非常微弱,它紧邻引力强大的火星,火星的引力会增加探测车着陆的难度。
”她解释说。
完成地形勘察后,MMX探测器将确定在火卫一上着陆的地点,再利用机械臂和两套采样装置进行取样。
这些样本将被装入一个小型太空舱,该太空舱预计于2031年返回地球,降落在澳大利亚南部的伍默拉沙漠。
此次任务计划带回的样本总量仅10克。
“样本量实际上很小。
”英国莱斯特大学研究人员克里萨·阿夫德利杜称,“但即使是只有一颗微粒,也足以开展多项研究。
科学家不需要带回数公斤的材料才能进行科学分析,因此取得的每一克样本都物有所值。
” 科学家希望,这些样本能够最终解开火星两颗卫星的起源之谜。
学界目前主要存在两种假说。
一种观点认为,在火星形成初期,一颗小行星或其他天体撞击了火星,撞击产生的碎片最终形成了火卫一和火卫二。
另一种观点则认为,这两颗卫星原本来自太阳系外围的游荡小行星,后来被火星的引力捕获。
“当我们拿到样本后,我们将详细分析其化学成分和矿物组成,再将假设对应的样本特征存在明显差异。
”拉奎尔并表示,“应该很快就能判断……哪一种假说更符合实际情况。
我们很快就会得出结论。
” 研究团队还期待,这次任务能够带来一个额外的惊喜:样本中可能包含来自火星本身的物质。
“令人感到十分兴奋的是,火卫一距离火星表面非常近,当其他天体撞击火星时,撞击产生的部分微小颗粒可能会飞溅出来,并随着落在火卫一上。
”拉奎尔指出,“这意味着探测器采集的样本中可能不仅有火卫一自身的物质,还包含来自火星的颗粒。
这将为研究火星的物质组成和演化历史提供直接证据。
” 将火星物质带回地球,一直是行星科学领域的重要目标。
美国国家航空航天局(NASA)的“毅力号”火星车自2021年以来一直在火星表面开展探测,并将采集到的样本封存在专用容器中。
然而,由于美国会停止拨款,原计划由美国国家航空航天局和欧洲航天局联合实施的火星样本取回任务最终被取消。
与此同时,中国也正计划开展火星采样返回任务,航天器预计于2028年发射,力争在2031年将火星样本带回地球。
事实上,地球上已经存在一些来自火星的物质,它们以火星陨石的形式留存下来。
这些陨石原本属于火星,在小行星等天体撞击火星时被抛射到太空,随后飞向地球。
不过,火星陨石十分稀少,而且一旦抵达地球,就会受到地球环境的污染,与空气、尘埃、土壤和水发生接触。
因此科学家非常希望能获取到直接从火星及其卫星表面采集的样本,因为这些样本可以最大限度地保留其原始状态。
(本文来自张朝阳的英语课,更多国际新闻,欢迎关注搜狐视频关注流张朝阳的英语课)
该探测器将对火星的卫星“火卫一”进行详细观测,并采样返回地球。
探测器将用约一年时间飞抵火星附近,进入环绕火星的“准卫星轨道”。
在环绕火星运行期间,探测器将对“火卫一”进行详细观测,调查“火卫一”上几十个地点的地形、化学组成等,并确定在“火卫一”上着陆的地点。
此后,探测器将尝试在“火卫一”着陆并采集10克以上的卫星表面砂子和岩石样本。
按计划,探测器将于2030年开始返程,并于2031年带着样本回到地球。
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