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硬件准备就绪 马斯克星际飞船升级重点转向提高人类生存能力

时间:2019-10-08 17:36来源: 作者:admin 点击: 40 次
[摘要]SpaceX已经有了些生命支持系统方面的经验,其新的载人飞船名为CrewDragon,旨在将宇航员送往国际空间站。然而,为短距离的轨道旅行提供生命支持与在太空中维持人们数周或数月生命所需的生命支持有很大的不同。SpaceX的星际飞船原型腾讯科技讯10月5日消息,据外媒报道,美国太空探索技术公

[摘要]SpaceX已经有了些生命支持系统方面的经验,其新的载人飞船名为Crew Dragon,旨在将宇航员送往国际空间站。然而,为短距离的轨道观光提供生命支持与在太空中维持人们数周或数月生命所需的生命支持有很大的差异。

SpaceX的星际飞船原型

腾讯科技讯 10月5日动人,据外媒报道,美国太空探索技能公司SpaceX首席执行官埃隆·马斯克(Elon Musk)此刻已经就星际飞船(Starship)及其运载火箭做了四次介绍,但所有这些更新都会合在硬件外部规格上。马斯克险些没有提及在星际飞船上保持人类保留和健康所需的技能。但是假如这种飞船在不久的将来用于将人们送往月球和火星等太空目的地,就需要相对较快地开发这类维生技能。

比较任何飞船和火箭来说,马斯克提议设计的星际飞船规格绝对令人印象深刻。据猜测,星际飞船将凌驾50米高,直径为9米。在美国德克萨斯州博卡奇卡的最新介绍中,马斯克声称,最终版本的飞船和火箭将能够发射150吨有效载荷到地球轨道上,与载人登月的土星五号火箭(Saturn V)的能力相媲美。这意味着,在投入使用时,星际飞船将会成为世界上最强大的飞船加火箭组合。

但假如SpaceX想让人们长时间地糊口在星际飞船上,工作就会变得庞大得多。生命支持系统增加了飞船的重量和庞大性。宇航员需要锻造和睡觉的处所,呼吸空气的处所,喝水的处所。假如星际飞船打算辅佐启动马斯克多次提出的月球基地,那么月球上较高的辐射情况将需要更先进的屏蔽形式。

当将宇航员送往马斯克梦想的目的地火星时,所有这些问题都将变得越发突出。由于距离遥远,宇航员将无法在数年内获得补给,并且他们与地球的通信将会呈现延迟。辐射将变得越发严重,目前尚不清楚这将如何影响人体。与NASA相助的Translational Research Institute for Space Health主任多利特·多诺威尔(Dorit Donoviel)称:“认为我们可以在未来十年内把人奉上火星的想法长短常天真的。现实地说,我们至少需要10年或更长时间才能让宇航员在太空观光中感想舒适。”

马斯克之前在他的星际飞船演讲中谈到了生命支持和人类健康问题,但只是一带而过。在最近的一次演讲中,这位SpaceX首席执行官两次被问及星际飞船将使用什么样的生命支持系统。马斯克暗示:“相比较航天器自己,我认为做到这一点并不长短常坚苦。生命维持系统很是简朴。”

维生系统庞大性

生命支持系统包括了人类从地球上保留所需的所有根基乱七八糟。美国宇航局国际空间站生命支持系统的副主管约翰·盖普(John Cover)说:“任何能让宇航员存活和运转并保持情况安详的乱七八糟都是真正的生命支持系统。”最根基的需要是大气。生命维持系统必需为人们提供合适的气体殽杂物以供呼吸,并在二氧化碳积聚到危险数量之前将其从空气中去除。必需保持适当的温度和大气压。宇航员将需要饮用水,以及适本地废水处理惩罚方案。

SpaceX已经有了些生命支持系统方面的经验,其新的载人飞船名为Crew Dragon,旨在将宇航员送往国际空间站。然而,为短距离的轨道观光提供生命支持与在太空中维持人们数周或数月生命所需的生命支持有很大的差异。

首先,氧气和水都可以在轨道观光顶撞有限的容器提供,恰好足够把人们送到他们的恒久目的地。然而,在国际空间站上,人们每次在那里驻留几个月,“再生”系统已经到位,用于提供像氧气和水这样的乱七八糟,这意味着它们在一个闭环系统中被接纳。尿液和汗液被循环操作,并从头酿成饮用水,同时有些水在电解历程中被剖析成氧和氢,这样人们就可以呼吸。

马斯克介绍星际飞船的升级细节

马斯克确实说过,星际飞船上的生命维持系统将是可“再生”的。但是生命支持系统往往是极重而庞大的,甚至会改变飞船的操纵方法。弄清楚如安在告急环境下票据人们的安详也是要害。盖普指出:“一旦你开始谈论将宇航员奉上飞船,你就需要开始谈论危险,以及这些危险是如何呈现的。”他还称,假如呈现问题,宇航员可能会受伤或死亡。因此,有相当多的事情必需到位。

马斯克声称,人们最早明年就可以乘坐星际飞船飞上太空,这意味着安装好生命支持系统应该是未来几个月的首要任务。这项技能此刻已经存在,所以他们有可能凭据大抵勃勃的时间表实施打算。但是SpaceX在再生生命支持系统方面没有太多的书面经验,载人龙飞船上的生命支持系统不是可再生的。即便如此,实际上还没有人类搭乘其新式航行器航行。

在月球外貌保留

假如SpaceX抚琴在月球上成立永久基地,工作就会变得越发坚苦。首先,人们远离地球的时间越长,他们袒露在太空辐射和银河宇宙射线下的时间就越多。这些是来自太阳或银河系外遥远的高能粒子,可以穿透皮肤和其他质料,对生物组织造成损害。地球的大气层和磁场有助于掩护我们免受大部门辐射,但在外层空间和月球上,这种掩护就消失了。

由于阿波罗宇航员在月球上督工的时间如此很短,因此他们受到的辐射只有小幅增加。而糊口在月球大将受到更高程度的辐射,假如太阳发誓大范围的太阳耀斑,它可能会向月球发送大剂量的辐射。多诺威尔认为,NASA和研究人员猜疑,高强度的辐射可能会导致中枢神经系统受损,并影响大脑成果。但最终,我们尚不知道具体影响,因为我们已经很长时间没有把人送入深空。

多诺威尔指出:“我们对辐射一无所知,这真的是我所体贴的问题。NASA处理惩罚大量辐射事情的方法已经得到了许多预测,他们试图阻止人们越过必然的边界。他们就是这么处理惩罚的。但我不知道这会不会奏效,我认为我们严重低估了辐射的影响。”

在现实中,将需要某种辐射屏蔽,而星际飞船的不锈钢外壳可能不敷以长时间掩护宇航员。专家建议在月球栖息地内衬上水或冰来淘汰这些粒子的影响,但宇宙射线中的某些元素(被称为重离子)甚至可能能够穿透它们。也许最好的选择是最高级被月球泥土笼罩的栖息地,但这将需要大量的挖掘和施工设备。马斯克在他最新的演示中体现,SpaceX可能也会这么做。但假如是这样的话,在成立任何月球窟窿之前,需要提前很长时间做筹备。

在星际飞船的辅佐下开建月球基地的艺术渲染图

美国中佛罗里达大学的行星物理学家菲尔·梅茨格(Phil Metzger)解释称:“你必需提出所有这些很是根基的建筑问题。在你提出了根基问题之后,你会说:‘好的,这些技能已经成熟了。我们可以开始建造航行硬件,而其他技能还不是很成熟。’”

假如这个月球基地需要自力重生,采矿设备也将变得至关重要。对月球的再补给任务将比那些在地球轨道上向国际空间站运送补给坚苦得多,因为月球的中转时间只有几天。而月球基地的宇航员将需要依赖他们周围的资源,例如建筑用的泥土和可能用于饮用并转化为燃料的水冰。开采这些资源的所有设备都可以由星际飞船带到月球,但是此刻还不清楚他们会是什么样子,因为之前没有人在月球上真正操纵过这样的设备。

梅茨格暗示:“在地球上,成立矿井可能需要20年,但那是在地球上。而当你谈论在月球上成立矿山时,难度更大,尤其是因为我们对那里的资源了解较少,并且我们在那种情况下进行采矿操纵的经验险些为零。”

悬而未决的问题

另有很多其他问题需要解决。首先,专家们不知道人类是否能够在月球的低重力情况中保留和保持健康。我们的骨骼和肌肉已经习惯了地球的重力,但这些组织在月球上的退化速度可能会更快,因为月球的重力只有地球的六分之一。活动可以缓解这种环境,但研究人员最终不知道这是否足够,或者需要什么样的新设备支持。

另有就是人们需要考虑的最根基的舒适感。发射期间的照明和椅子角度等设计可能会影响人们的感觉和行为。马斯克曾说过要把100人奉上星际飞船,每小我私家都有大雨滂沱10立方米的糊口空间。他称:“尤其是在零重力的环境下,这实际上是相当大的空间。”

但从总体上看,这可能还不足,长时间的太空观光会对人们的精神状态发烧负面影响。多诺威尔说:“行为方面是个主要问题,你不能总是预测人们在远离地球而没有直接交流的环境下会有什么回响。”

这些问题也只是冰山一角。仅仅为了成立一个月球基地,就需要解决更多的问题,更不消说无限期地把人奉上火星了。最终,一旦星际飞船开发完成,SpaceX可以选择解决这些问题,但当人们真正飞向月球或在星际飞船上时,这将会连续很长时间。多诺威尔称:“我们试图让商业航天公司开发让人类在太空观光时感受更舒适的技能,但他们还没有做到,他们仍在努力解决如何把他们带到太空目的地的大问题。”

马斯克说,目前只有5%的SpaceX资源被用于开发星际飞船,这也许可以解释为何运载火箭是独有核心的原因。不外,在某种水平上,人类面临的保留和保持健康问题将需要得到尽快解决。(腾讯科技审校/金鹿)

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