北京時(shí)間3月24日晚上,NASA在一場網(wǎng)絡(luò)直播中投下重磅消息:備受矚目的“天墜”(Skyfall)火星任務(wù)正式敲定2028年發(fā)射,并將首次搭載核動(dòng)力推進(jìn)系統(tǒng),開啟人類深空探索的全新篇章。
這不僅是NASA繼機(jī)智號(hào)(Ingenuity)直升機(jī)之后又一次大膽的火星飛行嘗試,更標(biāo)志著人類星際航行動(dòng)力系統(tǒng)的一場根本性革命。
01 核動(dòng)力飛船:深空旅行的“終極心臟”
本次任務(wù)最引人矚目的,并非火星上空飛舞的直升機(jī)群,而是它們前往火星的“座駕”,“太空反應(yīng)堆-1號(hào) 自由號(hào)”(Space Reactor-1 Freedom)。
NASA明確表示,這將是人類歷史上第一艘核動(dòng)力星際飛船。
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NASA的SR-1“自由號(hào)”飛船在火星上空的效果圖
圖源:NASA
與以往依賴太陽能或放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器(RTG,即通過钚-238自然衰變產(chǎn)生熱量發(fā)電)的探測器不同,“自由號(hào)”搭載的是一臺(tái)真正的空間裂變反應(yīng)堆。其工作原理與地面核電站類似:反應(yīng)堆產(chǎn)生巨大熱能,這些熱能被轉(zhuǎn)化為電能,進(jìn)而驅(qū)動(dòng)高效的電推進(jìn)系統(tǒng)(即離子推進(jìn)器)。
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圖源:NASA
另外,為了節(jié)省成本和時(shí)間,NASA決定大量復(fù)用已在研制的月球門戶(Gateway)硬件,核心是電力與推進(jìn)模塊(Power and Propulsion Element,PPE),這個(gè)原本為月球空間站設(shè)計(jì)的電力與推進(jìn)模塊,已經(jīng)完成通電測試,它曾被多次重新利用(最早是為取消的小行星重定向任務(wù)開發(fā)的)。
NASA官員在聲明中強(qiáng)調(diào):“核電力推進(jìn)(NEP)技術(shù)需要的運(yùn)行溫度低于核熱推進(jìn),但它能在太陽系任何距離上穩(wěn)定工作。無論是奔赴外太陽系的黑暗邊疆,還是為月球基地持續(xù)供電,這都是解鎖未來探索能力的關(guān)鍵鑰匙。”
02 “天墜”直升機(jī)群:從技術(shù)驗(yàn)證到科學(xué)先鋒
如果說“自由號(hào)”是強(qiáng)勁的引擎,那么三架“天墜”直升機(jī)就是這次任務(wù)的“眼睛”與“先鋒”。
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一張“天墜”直升機(jī)概念圖,該設(shè)計(jì)可向火星部署六架直升機(jī)(這次任務(wù)只部署三架)。
圖源:NASA
它們的設(shè)計(jì)靈感源自曾在火星創(chuàng)下奇跡的“機(jī)智號(hào)”。但與僅作為技術(shù)驗(yàn)證機(jī)的“機(jī)智號(hào)”不同(“機(jī)智號(hào)”在2021年至2024年間完成了72次飛行),“天墜”直升機(jī)群肩負(fù)著實(shí)實(shí)在在的科研與勘探任務(wù)。
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圖源:NASA
NASA空間反應(yīng)堆辦公室項(xiàng)目執(zhí)行官史蒂夫·西納科雷在簡報(bào)中透露:
“這些直升機(jī)將攜帶攝像頭和探地雷達(dá),為未來人類登陸器尋找安全的著陸點(diǎn)。它們會(huì)詳細(xì)勘察地形坡度、潛在危險(xiǎn),并繪制地下水冰分布圖,確定水冰的位置、儲(chǔ)量、埋藏深度,這些信息對于未來人類在火星生存至關(guān)重要。”
換言之,“天墜”不僅是探索者,更是為后續(xù)人類登陸火星“打前站”的偵察兵。
03 任務(wù)時(shí)間線:2028年啟程,一年后抵達(dá)
根據(jù)目前公布的時(shí)間表:
發(fā)射窗口:2028年12月
抵達(dá)火星:約在發(fā)射后一年(即2029年底至2030年初)
后續(xù)計(jì)劃:在釋放“天墜”直升機(jī)群后,如果“自由號(hào)”核動(dòng)力飛船狀態(tài)良好,NASA不排除讓它繼續(xù)飛向更遠(yuǎn)的深空,進(jìn)行拓展任務(wù)。
04 戰(zhàn)略轉(zhuǎn)折:從“繞月空間站”到“月球表面基地”
在宣布“天墜”任務(wù)的同時(shí),NASA還透露了一項(xiàng)重大的戰(zhàn)略調(diào)整:暫停長期規(guī)劃的“門戶”(Gateway)繞月空間站計(jì)劃,將資源集中用于在月球表面建立永久基地。
這意味著,未來幾年NASA的深空探索重心將從“繞月軌道”轉(zhuǎn)向“登月地面”。而部分原本用于“門戶”計(jì)劃的硬件,將直接投入到月球表面基地的建設(shè)中。
這一調(diào)整與“天墜”任務(wù)共享同一技術(shù)脈絡(luò),核動(dòng)力系統(tǒng)的成熟,將使人類有能力在缺乏陽光的極地永久陰影區(qū)(水冰資源區(qū))建立基地,也能支撐更遙遠(yuǎn)、更持久的星際航行。
2028年,當(dāng)“自由號(hào)”核動(dòng)力飛船載著“天墜”直升機(jī)群沖向火星時(shí),那將不僅是NASA的一次任務(wù),更是全人類邁向星際物種的關(guān)鍵一步。
參考
[1]https://www.nasaspaceflight.com/2026/03/nasa-sr1-freedom-mars-2028/
[2]https://www.space.com/astronomy/mars/nasas-1st-nuclear-powered-interplanetary-spacecraft-will-send-skyfall-helicopters-to-mars-in-2028
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