火星計(jì)劃之走近火星

吳東東等

被淘汰的航天飛機(jī)

載人航天飛機(jī)曾是明星般的存在，有的小朋友的爸爸媽媽曾經(jīng)就是它的粉絲。但在2011年7月21日隨著亞特蘭蒂斯號(hào)的著陸，航天飛機(jī)徹底退出了歷史舞臺(tái)。

不是錢和技術(shù)問(wèn)題，更不是發(fā)生了事故。

航天飛機(jī)曾經(jīng)是人類航天史上非常成功的發(fā)明，它被淘汰是因?yàn)橛?jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。制造航天飛機(jī)的設(shè)想基于20世紀(jì)七八十年代的科技，當(dāng)時(shí)人們認(rèn)為太空軌道上有大量需要航天員和科學(xué)家親自操控的工作。21世紀(jì)之前連航天飛機(jī)本身都做不到全自動(dòng)，不同飛行階段都要依靠手動(dòng)載入程序，降落階段則完全是機(jī)長(zhǎng)手動(dòng)操控。

后來(lái)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，航天器的主要功能從硬件轉(zhuǎn)向軟件，這導(dǎo)致航天器的控制和維護(hù)模式發(fā)生根本變化：人類現(xiàn)場(chǎng)操縱不再是首要工作模式，航天器載人的迫切性大為降低。大量太空科研工作和機(jī)器維護(hù)工作都消失了， 這成為航天飛機(jī)不能體現(xiàn)出載人優(yōu)勢(shì)因而退役的根本原因。

如果大家還不太明白的話，我們可以來(lái)看這個(gè)例子：1971—1986年發(fā)射的KH-9膠卷照相偵察衛(wèi)星，重達(dá)10噸。膠卷用完就淘汰，壽命不到一年。發(fā)射航天飛機(jī)載人更換膠卷的成本無(wú)疑是天文數(shù)字。后來(lái)數(shù)碼相機(jī)替代了膠卷，軟件更新取代了硬件更換，版本升級(jí)后的KH-11可以在軌十幾年不需要硬件維護(hù)?？萍嫉陌l(fā)展就這樣慢慢讓航天飛機(jī)失去了優(yōu)勢(shì)。

造架火箭去火星

要想脫離強(qiáng)大的地球引力飛入太空，必須達(dá)到第一宇宙速度（7.9千米/秒）。很快吧？但就現(xiàn)有地球科技而言要達(dá)到這個(gè)速度卻沒(méi)有那么容易，所以科學(xué)家們提出了“火箭列車”的思路，把幾節(jié)火箭串聯(lián)起來(lái)，在升空過(guò)程中一節(jié)一節(jié)脫離，隨著質(zhì)量的減少，火箭速度越來(lái)越快，從而脫離地球。

保護(hù)宇航員的衣服

太空中和火星上的環(huán)境可不比溫暖仁慈的地球的環(huán)境，沒(méi)有一件好的衣服可不行！太空服就是因此而誕生的，它在保護(hù)宇航員生命安全的同時(shí)又方便宇航員進(jìn)行各種操作。太空服分為飛船內(nèi)使用和飛船外使用兩種，每一件衣服的制作時(shí)間都長(zhǎng)達(dá)幾個(gè)月，而且價(jià)格都是難以想象的天價(jià)！室內(nèi)太空服價(jià)值 元，室外的更是高達(dá) 元！具體多少？請(qǐng)你來(lái)填空。

當(dāng)正在使用的供氧裝置出現(xiàn)故障時(shí)，這套緊急供氧裝置能起到補(bǔ)救的作用。

這個(gè)大背包配備的高壓氧氣筒和水槽裝置用來(lái)促使氧氣和冷卻水循環(huán)。

拉開(kāi)這個(gè)供氧始動(dòng)閥，氧氣就會(huì)進(jìn)入太空服中進(jìn)行緊急供氧。

如果站在火星上會(huì)看到怎樣的天空呢？火星的天空是紅褐色的。因?yàn)榫嚯x問(wèn)題，太陽(yáng)看上去會(huì)比地球上看到的太陽(yáng)更小?；鹦巧夏芸吹胶艽蟮牡厍蚝驮铝?、巨大無(wú)比的木星以及火星自己的兩顆衛(wèi)星—火衛(wèi)一和火衛(wèi)二。

失重環(huán)境

在飛往火星的漫長(zhǎng)路途中， 人們會(huì)體驗(yàn)到失重的感覺(jué)。下圖的失重環(huán)境中有三處很明顯的錯(cuò)誤，請(qǐng)你指出來(lái)，然后在圖中找到下列物品并把它們?nèi)Τ鰜?lái)：兩盒方便面、兩個(gè)漢堡、兩副眼鏡、兩把梳子、一把牙刷。

太空餐廳

在太空環(huán)境中，宇航員做每一個(gè)動(dòng)作都十分不易，因此不可能烹飪食物。宇航員攜帶的都是質(zhì)量輕、體積小而營(yíng)養(yǎng)高的食物，例如壓縮餅干之類的。食用時(shí)不能像在地球上一樣，將食物全部擺在桌子上，因?yàn)樵谑е氐沫h(huán)境中食物會(huì)在空中到處飄浮，這些食物都要經(jīng)過(guò)脫水干燥再由復(fù)合塑料膜袋包裝好，并且固定在特別制造的食品柜里面。餐具、其他用具也都要固定好。宇航員進(jìn)食的時(shí)候要先把塑料膜袋剪開(kāi)一個(gè)口子，再往塑料膜袋里注入水，然后用餐具伸進(jìn)去取食。