青出于蓝

登陆火星需克服7大难题：飞行动力

2009年04月15日 

美国宇航局认为，人类最早会在2015年左右登陆火星。而俄罗斯的目标是2030年。考虑到载人火星之旅的安全性，目前尚需突破7大技术难题。

一是发射难题。在火星上制造氧气和火箭燃料尚无直接经验，载人飞船必须携带往返飞行和滞留火星期间所需的全部物资，因而其总重必然大于45吨的阿波罗登月飞船。如果是从地面直接发射，需要研制比土星5号火箭推力还要大的运载火箭；如果是近地轨道发射，目前的最大载重30吨的航天飞机亦难胜任；如果是送到空间站上组装后发射，需要建设新的大型空间站和运送部件的航天器。

二是载人飞船安全着陆难题。飞船着陆舱从离轨到登陆火星过程中，因为不能由地面指挥中心进行实时控制，也不能像“勇气”号那样接触地面后靠气囊缓冲多次弹跳，故而要求自动控制装置工作必须绝对可靠。着陆舱拟分下降段和上升段，下降段落地时要有缓冲装置，上升段需要带升空火箭。航天员完成考察任务后，将乘上升段飞行到轨道上与飞船对接，再返回地球。解决这些难题要比解决无人航天器软着陆火星困难许多。

三是返回地球难题。航天员将乘坐返回舱完成从离轨到着陆的回收任务。这就要求返回舱携带的控制和通讯设备、降落伞和制动火箭在440天之后，工作性能仍处于良好状态。这比对近地轨道载人飞船和登月载人飞船的回收要求更为严格。

四是飞行动力问题。到火星路途遥远，除发射升空需要强大运载动力外，人们还需为飞船长途航行提供可靠的动力。人类着陆火星后还要解决能源需求问题。目前的办法是利用太阳能电池板，但其稳定性令人担忧，尚需考虑使用核能装置。

五是人身保护和空气、食物供应问题。航天员在乘船飞往火星途中，太阳风暴和宇宙射线风暴会持续数日之久，这就需要加强太空天气预报能力和改进各种防护设备。同时，在火星之旅和到达火星后，都需要保证航天员对氧气、饮水和食品的需要。

六是航天员适应新环境问题。飞往火星途中，航天员长期处于微重力状态，会出现肌肉松弛或骨质变轻等太空综合征。到达火星后，仅为零下23℃的平均温度、昼夜温差远大于地球以及大气稀薄而干燥的环境，也是对人体的挑战和考验。

七是实时联系问题。登陆火星要经过离轨、过渡、进入大气层和软着陆四个阶段，尽管时间不长但危险性很大。由于地球与火星距离遥远，无线电信号单程传输需要10多分钟，故而航天员无法获得地球控制中心的及时帮助，必须依靠飞船的自动控制设备和自己的知识、经验来解决遇到的问题。