NASA卫星帮马斯克拍了6个火星着陆候选地?空叉开始准备火星之旅

美国宇航局位于火星轨道的火星勘察卫星(MRO)多年来担负着地球和火星之间通信中继的作用,同时还会拍摄大量的火星表面高清图片。8月底,SpaceX(昵称“空叉”)首次获取了一批火星表面图像,其中有的图像上赫然写着“潜在的SpaceX星际飞船着陆点”,这标志着空叉已经正式启动了火星之旅目的地的研究。

火星阿卡迪亚平原星舰着陆点

尽管MRO卫星的运作由NASA的喷气推进实验室(JPL)负责,但是MRO拍摄的卫星图片还是会交由亚利桑那大学的技术团队进行处理,空叉获得的图片就来源于该大学。所有的火星图片中有两幅很特别,因为上面不但标注着星舰潜在着陆点字样,还用数字标出了6个不同的位置。空叉很有可能将从这6个点中选出一个作为星际飞船首次登陆火星的目的地

在这6个点中,有5个点的位置都处于北纬40°左右的阿卡迪亚平原(几乎可以连成一条直线),距离火星最高的山峰——奥林匹斯山的距离非常近。另外一个点则位于奥林匹斯山以东数千公里的弗雷葛拉山脉地区。马斯克曾反复说过他们将优先考虑火星的低纬度和海拔地区,比如阿卡迪亚平原,这将非常有利于星际飞船的首次着陆,因此才与NASA合作取得了该地区的高分辨率图像。

火星弗雷葛拉山脉(右侧‘6’处)

实际上SpaceX早在3年前就初选了4块区域进行考察,最终还是决定偏南一点的阿卡迪亚平原更适合星际飞船的飞行。之所以选择该地区,除了地势较低且平坦以外,还被认为覆盖有大量的水冰层,这是火星非极地地区少有的现象。如果说地势平坦有利于飞船起飞和降落,那么水冰层的意义就更加深远。空叉可以就近建设飞船燃料工厂,用水和二氧化碳合成甲烷和氧气,实现火星飞船的“环境资源利用”,同时还可以提供给宇航员基本的呼吸和饮用水保障

此外,低海拔的阿卡迪亚平原可以提供更加温和的天气环境、更加少的太空辐射和免受极端气候的影响。同时由于火星大气的密度太小,只有地球的10%左右,因此星际飞船在低海拔地区着陆时,那里的大气层会相对浓密一些,可以为飞船提供更好的大气减速制动,从而节省一些飞船反推的燃料。根据马斯克早些时候在社交媒体的发言,选择大气层浓密的地区着陆至少可以节省三分之一的着陆推进剂。

SpaceX设计的火星燃料工厂

即便空叉最终确定了登陆火星阿卡迪亚平原的某个着陆点,也不预示他们能够在几年内成行。首先火星发射窗口两年才一次,2020年是不用指望了,能赶上2022年的窗口就算是一个奇迹。另外星际飞船这个庞然大物的建造进度也是影响空叉火星之旅的关键因素,马斯克称星舰1号原型机将在下个月试飞,并计划在年底发射入轨,但马斯克的嘴里说的日期,我们听听就好

除了飞船建造和发射窗口,还有一个大问题。空叉肯定不会像印度一样,发一个几乎没有功能的小东西到火星上以宣誓自己的能力,要去火星就要执行一定的科学和运输任务。而星际飞船要想满载飞到火星(可搭载上百人或相应货物),至少需要进行5次在轨加注推进剂,对您没听错,要在地球轨道补加5次燃料。

星际飞船渲染图

也就是说,要想送一艘星际飞船上火星,那么需要至少发射6次星际飞船,其中后五次为燃料补加船,专为第一艘补加燃料。这是一个多么疯狂的概念?难怪马斯克要求星际飞船要具备免维护连续发射100次的能力,原来前往深空并不是我们想象的那么简单。当然,如果搭载较少货物的情况下,补加燃料的次数会降低,比如如果只搭载6个人前往月球,甚至无需在轨补加燃料。

综上我们认为,如果后续的试飞工作都顺利完成的话,星际飞船的首次火星之旅最早会在2024年成行。

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