SpaceX 的创新能否拯救 NASA 的火星任务？

SpaceX 的创新能否拯救 NASA 的火星任务？ 访问：Saily - 使用eSIM实现手机全球数据漫游 安全可靠 源自NordVPN 这幅插图展示了多个机器人联手将美国国家航空航天局（NASA）的"勇气号"火星探测器从火星表面采集的样本运送到地球的概念。图片来源：NASA/JPL-Caltech美国国家航空航天局局长比尔-纳尔逊在2024年4月15日的新闻发布会上说，目前设想的任务太昂贵、太慢。美国国家航空航天局给了私营公司一个月的时间提交建议书，以便以更快、更经济的方式将样本运回。作为一名研究宇宙学并撰写了一本关于早期火星任务的书的天文学家，我一直在关注着样本返回的传奇故事。火星是寻找地球以外生命最近和最好的地方，如果美国宇航局这项雄心勃勃的任务失败，科学家们将失去了解这颗红色星球更多信息的机会。火星的宜居性1976年，美国国家航空航天局（NASA）的首次火星表面探测任务显示，火星是一个寒冷的沙漠，如果没有厚厚的大气层保护生命免受太阳紫外线的辐射，这个星球是不适合人类居住的。但过去十年的研究表明，在几十亿年前，火星可能要温暖湿润得多。好奇号"和"毅力号"漫游车分别表明，地球的早期环境适合微生物生命的生存。他们在遥远的过去发现了生命的化学构件和地表水的迹象。2012年登陆火星的"好奇号"仍在工作；它的孪生兄弟"毅力号"于2021年登陆火星，将在样本送回任务中发挥关键作用。为什么天文学家想要火星样本美国国家航空航天局第一次在火星岩石中寻找生命是在 1996 年。科学家声称他们在火星陨石 ALH84001 中发现了微小的细菌化石。这块陨石是 1.3 万年前降落在南极洲的一块火星陨石，于 1984 年被打捞上来。科学家们对这块陨石是否真的孕育过生物意见不一，如今大多数科学家都认为没有足够的证据证明这块陨石含有化石。在过去的 40 年里，地球上发现了几百颗火星陨石。这些陨石都是掉落到地球上的免费样本，因此尽管研究它们似乎很直观，但科学家们无法确定这些陨石来自火星的哪个地方。此外，这些陨石是在撞击中被炸离地球表面的，这些剧烈的事件很容易破坏或改变岩石中微妙的生命证据。从一个已知过去曾是生命乐园的地区带回样本是无可替代的。因此，该机构面临着每盎司 7 亿美元的价格标签，使这些样本成为有史以来收集的最昂贵的材料。令人信服的复杂使命将火星岩石带回地球是美国宇航局尝试过的最具挑战性的任务，第一阶段已经开始。毅力号已经采集了二十多个岩石和土壤样本，并将它们放置在杰泽罗陨石坑的地面上，该地区可能曾经被水淹没，孕育过生命。漫游车将样本放入试管大小的容器中。一旦漫游车装满了所有的样品管，它就会把它们收集起来，带到美国宇航局样品回收着陆器的着陆点。样本回收着陆器包括一枚火箭，用于将样本送入环绕火星的轨道。欧洲航天局设计了一个地球返回轨道器，它将在轨道上与火箭会合，并捕获篮球大小的样本容器。然后，样本将被自动密封到一个生物封闭系统中，并被转移到地球返回轨道器的一部分地球进入舱中。经过漫长的回家之旅，进入舱将跳伞降落到地球表面。这项任务涉及漫游车、着陆器、火箭、轨道器以及两个航天机构的协调，其复杂的编排是史无前例的。这也是预算膨胀和时间漫长的罪魁祸首。样本回报带来巨大财务问题火星取样返回计划给美国国家航空航天局的预算造成了巨大缺口，威胁到其他需要资金的任务。这项任务背后的美国国家航空航天局中心喷气推进实验室，刚刚裁掉了500多名员工。火星取样返回号的预算可能是裁员的部分原因，但也可能是因为喷气推进实验室的行星任务过多，预算被削减。在过去一年里，一份独立审查委员会的报告和美国航天局监察长办公室的一份报告对取样返回任务的可行性提出了深切的担忧。这些报告称该任务的设计过于复杂，并指出了通货膨胀、供应链问题以及不切实际的成本和进度估计等问题。美国国家航空航天局（NASA）也感受到了来自国会的压力。参议院拨款委员会将 2024 财年 NASA 的行星科学预算削减了 5 亿多美元。如果 NASA 无法控制成本，这项任务甚至可能被取消。发散思维面对这些挑战，美国国家航空航天局（NASA）向私营企业发出了创新设计的征集令，目的是降低任务的成本和复杂性。提案截止日期为 5 月 17 日，对于这样一项具有挑战性的设计工作来说，时间非常紧迫。喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的专家们花了十多年的时间才完成了这一计划，私营公司很难在此基础上有所改进。在这种情况下，一个重要的潜在参与者就是商业太空公司 SpaceX。美国国家航空航天局（NASA）已经在美国重返月球的问题上与 SpaceX 合作。在"阿特米斯三号"任务中，SpaceX将尝试 50 多年来人类首次登陆月球。然而，SpaceX 将用于 Artemis 的大型星际飞船火箭只进行了三次试飞，还需要进行更多的开发，美国国家航空航天局才会信任它运送人类货物。原则上，"星际飞船"火箭可以在一次为期两年的任务中运回大量火星岩石，而且成本要低得多。但是，"星际飞船"也有很大的风险和不确定性。目前还不清楚该火箭是否能送回"毅力号"已经收集到的样本。星际飞船使用发射台，回程时需要加油。但是杰泽罗环形山没有发射台或加油站。星际飞船的设计目的是载人，但如果宇航员去火星采集样本，SpaceX 将需要比目前测试的星际飞船火箭更大的星际飞船。派遣宇航员也会带来额外的风险和成本，而且使用人员的战略最终可能会比 NASA 目前的计划更加复杂。面对所有这些压力和限制，美国国家航空航天局（NASA）决定等待私营部门能否提出一个成功的解决方案。答案将在下个月揭晓。作者：亚利桑那大学天文学特聘教授 Chris Impey。改编自最初发表在《对话》上的一篇文章。 ... PC版： 手机版：

NASA公布火星取样返回任务提案承包商入围名单

NASA公布火星取样返回任务提案承包商入围名单 美国国家航空航天局（NASA）的最新声明是在SpaceX公司的"星际飞船"（Starship）项目完成第四次试飞后发布的。星际飞船也是美国国家航空航天局自阿波罗计划以来首次将人类送上月球的中坚力量，尽管在下降过程中失去了隔热瓦，而且昨天的襟翼也出现了问题，但它还是成功地重返大气层。SpaceX与Starship合作的总体目标是在可能的情况下进行火星载人飞行，该公司与洛克希德-马丁公司（Lockheed Martin）和诺斯罗普-格鲁曼公司（Northrop Grumman）是美国国家航空航天局（NASA）批准评估合同授予的七家提案公司之一。这份名单还包括亚马逊创始人兼零售业亿万富翁杰夫-贝索斯（Jeff Bezos）的航空航天和发射运输系统供应商蓝色起源公司（Blue Origin）。蓝色起源公司（Blue Origin）的提案旨在利用"阿耳特弥斯"（Artemis）计划从火星返回样本。与 SpaceX 一样，它的火箭和着陆器设计也是为了让乘员登陆月球。蓝色起源公司正在开发"新格伦"（New Glenn）火箭和"蓝月"（Blue Moon）月球着陆器，后者计划在"星际飞船"首次登陆月球后飞往月球。2023 年，美国国家航空航天局和蓝色起源公司在蓝色起源公司的 Mk1"蓝月"货运验证机前合影。图片：比尔-尼尔森/X美国国家航空航天局阿耳特弥斯计划的另一个雄心勃勃的参与者是国防承包商洛克希德-马丁公司。洛克希德计划在月球上开发一个功能齐全的基地，配备核反应堆和 5G 互联网连接。本周早些时候，洛克希德-马丁公司宣布将从小型运载火箭运营商萤火虫宇航公司（Firefly Aerospace）购买多达 25 枚火箭。洛克希德公司称，该奖项旨在利用 Firefly 公司的低发射成本，并扩大 Firefly 公司的行业合作伙伴关系，因为它也是美国国家航空航天局低地球轨道（LEO）承包商诺斯罗普-格鲁曼公司的重要合作伙伴。SpaceX 的星际飞船 SN15 在 2021 年的测试中。沿着裙边可以看到着陆腿。图片：SpaceX/YouTubeSpaceX/YouTube至于 SpaceX 公司，它的提议是利用星际飞船来完成 NASA 的火星采样返回任务。星际飞船的 HLS 变体设计用于从月球表面升空，早期测试的重点是其着陆腿，作为垂直着陆的一部分。这些支腿对 Starship 的火星飞行也很重要，SpaceX 在 4 月份发布的着陆器最新渲染图中看到了升级后的支腿设计。最新的图片显示，这些支腿被放置在船体上，而不是像以前那样放在飞船内部。美国国家航空航天局（NASA）太空发射系统（SLS）火箭的发动机承包商 Aerojet Rocketdyne 公司是另一个被选中参与火星采样返回任务提案的主要行业参与者。Rocketdyne 公司的发动机曾为航天飞机提供动力，也被用于 SLS 火箭。除了这家发动机制造商，量子空间公司（Quantum Space）和惠廷希尔宇航公司（Whittinghill Aerospace）这两家初创公司也成功入选。 ... PC版： 手机版：

NASA 和 SpaceX 成功测试星际飞船的月球着陆器对接系统

NASA 和 SpaceX 成功测试星际飞船的月球着陆器对接系统 访问：NordVPN 立减 75% + 外加 3 个月时长 另有NordPass密码管理器 太空探索技术公司（SpaceX）和美国国家航空航天局（NASA）最近对对接系统进行了全面的鉴定测试，该系统将连接太空探索技术公司的"星际飞船"载人着陆系统（HLS）与"猎户座"（Orion），并在未来的"阿耳特弥斯"（Artemis）载人任务中连接月球轨道上的"盖特威"（Gateway）。基于经过飞行验证的"龙2号"主动对接系统，Starship HLS对接系统将能够在对接过程中充当主动或被动系统。资料来源：SpaceX美国国家航空航天局（NASA）的阿尔忒弥斯计划（Artemis campaign）正在为月球的持续科学探索奠定基础。为了方便登月，宇航员需要在不同的航天器之间进行转换。最近，NASA 和 SpaceX 对旨在实现这些关键转换的对接系统进行了鉴定测试。在阿耳特弥斯III号任务中，宇航员将乘坐猎户座飞船从地球到达月球轨道，然后在两个飞船对接后，转移到着陆器星船载人着陆系统（HLS）上，该系统将把宇航员带到月球表面。地面活动完成后，星际飞船将把宇航员送回在月球轨道上等待的猎户座。在以后的任务中，宇航员将通过"盖特威"月球空间站从"猎户座"转移到"星际飞船"。星际飞船对接系统以 SpaceX 在飞往国际空间站的任务中使用的经过飞行验证的龙 2 号对接系统为基础，可以配置为将着陆器连接到猎户座或网关。SpaceX 星际飞船载人着陆器设计插图，该着陆器将根据阿耳特弥斯（Artemis）计划搭载美国宇航局（NASA）首批宇航员前往月球表面。图片来源：SpaceX星际飞船 HLS 的对接系统测试在美国宇航局约翰逊航天中心进行，历时 10 天，使用的系统模拟了两个在轨航天器之间的接触动力学。测试包括 200 多个对接场景，有不同的接近角度和速度。这些使用全尺寸硬件的实际结果将验证月球着陆器对接系统的计算机模型。这项动态测试表明，星际飞船系统可以在主动对接时进行"软捕获"。当两个航天器对接时，一个航天器扮演主动的"追逐者"角色，而另一个航天器则扮演被动的"目标"角色。为了进行软捕获，主动对接系统的软捕获系统（SCS）会伸出，而另一个航天器上的被动系统则保持缩回状态。主动对接系统软捕捉系统上的锁扣和其他装置连接到被动系统上，使两个航天器对接。自被选为自阿波罗号以来人类首次返回月球表面的着陆器以来，SpaceX 已通过定义和测试发电、通信、制导和导航、推进、生命支持和空间环境保护所需的硬件，完成了 30 多个 HLS 具体里程碑。根据美国国家航空航天局的阿尔忒弥斯计划，该机构将让第一位女性、第一位有色人种和第一位国际伙伴宇航员登陆月球表面，并为人类火星探险做准备，以造福全人类。商业载人着陆系统以及太空发射系统火箭、猎户座飞船、先进的宇航服和漫游车、探索地面系统和网关空间站对深空探索至关重要。编译来源：ScitechDaily ... PC版： 手机版：

Intuitive Machines希望帮助NASA从火星返回样本

Intuitive Machines希望帮助NASA从火星返回样本 Intuitive Machines 首席执行官 Steve Altemus 表示："Intuitive Machines 已与该机构进行了接触，并打算根据我们为月球材料返回开发的技术架构提供一套解决方案。"火星取样返回计划（MSR）是美国国家航空航天局耗资110亿美元、历时15年完成的一项任务，旨在从火星上收集并返回样本，但美国国家航空航天局（NASA）的管理者上个月终于承认，该计划的架构已经变得过于复杂和昂贵。该机构表示，不久将向商业界征集建议，重新考虑这项任务，最终降低风险（和成本）。直觉机器公司（Intuitive Machines）希望成为该计划的一部分并不令人意外：今年年初，该公司成为首家在月球上着陆航天器的私营公司，创造了历史，因此尝试将该技术应用于火星也是合情合理的。这很可能也会带来丰厚的利润；与 MSR 相关的合同最高可达数十亿美元。除了 1 月份的首次任务外，直觉机器公司的第二次登月任务也进展顺利，预计将于今年晚些时候发射到月球南极。第三次任务计划于 2025 年完成，但最终着陆日期仍由任务的主要客户美国国家航空航天局（NASA）决定。直觉机器公司还在等待该机构另一项任务的合同决定，这项任务被称为 CP-22，将于 2027 年左右发射。不过，Altemus 表示，CP-22 的较晚日期为 Intuitive Machines 执行首次完全商业化的月球有效载荷运送任务"创造了机会"。迄今为止，直觉机器公司已与美国国家航空航天局（NASA）签订了三份合同，其中包括 1 月份的任务和随后的两次任务。临时首席财务官史蒂文-冯图尔（Steven Vontur）在电话会议上说："我们看到了许多商业利益和国际利益，签署了飞往月球的合同，我们认为在未来几年内这种利益会不断增长。"除了在本季度初成功完成月球着陆器任务外，公司高管还宣布赢得了美国国家航空航天局（NASA）月球地形车服务项目三份研究合同中的一份。LTVS计划的总价值为46亿美元，为期15年，但NASA可能会挑选至少两家供应商来开发月球车。该公司在该季度末的收入为 7300 万美元，比去年第一季度增长了 300%，这主要是由于该公司从美国国家航空航天局（NASA）的一份工程服务合同中获得了收入。直觉机器公司的净亏损为 540 万美元，手头现金为 5520 万美元。 ... PC版： 手机版：

NASA需要一种更便宜、更快捷的方法将火星样本带回地球

NASA需要一种更便宜、更快捷的方法将火星样本带回地球 航天局 2025 财年的预算以及预期的额外预算削减，是当前计划执行缓慢的原因。"等那么久是不可接受的，"纳尔逊在谈到从火星向地球送回尘埃和岩石样本的任务时说。"我们将在2040年代的十年里让宇航员登陆火星"。美国国家航空航天局正计划向其各中心和喷气推进实验室征集更快、更便宜的返回任务方案。纳尔逊说，该机构的目标是将预算控制在 70 亿美元以下，并希望在 2030 年代将样本运回。去年 9 月进行的独立审查工作对 NASA 火星样本返回任务的可行性提出了许多担忧。NASA最初估计，返回任务将于2027年或2028年发射，但独立审查完成后的结论是，由于"技术问题、风险和最新性能，这将是不可能的。"SpaceX 创始人埃隆-马斯克（Elon Musk）在本周一发表的一篇 X 文章中写道，该公司将对美国国家航空航天局（NASA）的备选方案招标做出回应，该公司的"星际飞船"（Starship）火箭有可能在不到五年的时间内返回"巨量样本"。Starship 也遇到了自己的延误和挑战。最近一次是在 3 月份成功发射了一枚原型火箭，但 SpaceX 在火箭重返地球大气层时失去了联系。 ... PC版： 手机版：

马斯克披露 SpaceX 第五艘星际飞船试飞时间表

马斯克披露 SpaceX 第五艘星际飞船试飞时间表 在第四次测试中，火箭成功地在海洋中软溅落。测试结束后，马斯克很快透露，SpaceX 将在下一次测试中尝试塔式接力，目前看来，SpaceX 正在坚持这一决定。SpaceX 的"星际飞船"回收方案与其"猎鹰 9 号"火箭不同。与后者不同，"星际飞船"的第二级也是完全可重复使用的。"猎鹰"助推器可以降落在无人飞船上或地面上，而"星际飞船"超重型助推器则没有着陆腿。这意味着 SpaceX 需要用发射塔上的夹具"接住"火箭，这一决定在该公司使 Starship 快速实现可重复使用的计划中起到了关键作用。在"星际飞船"IFT-4 之前，SpaceX 还没有进行过"星际飞船"的受控着陆。不过，在第四次测试中火箭成功实现软着陆后，该公司似乎正在全速推进下一阶段的"星际飞船"测试。马斯克在最新的评论中认为，这种尝试最快可以在 7 月份进行。超重型飞船降落到水面上进行软着陆。图片：SpaceX/XSpaceX/X太空探索技术公司（SpaceX）在为"星际飞船"（Starship）建立快速测试程序时必须面对的最大障碍之一就是获得监管部门的批准。联邦航空局必须对每次发射逐一审批，但现在看来，由于 SpaceX 使用了相同的飞行剖面图和其他测试特征，这一过程可以加快。在捕捉之前，星际飞船会先接近防御塔，这是是相当危险的过程，如果失败可能会损坏飞船或摧毁发射塔。SpaceX 计划在佛罗里达州建造一个新的星际飞船发射台，该计划表明发射塔和着陆塔将有所不同，以消除飞行过程中的这种风险。根据马斯克的说法，"七月下旬"可能会进行一次捕捉操作，而自第四次飞行以来，SpaceX几乎没有透露过任何有关这次飞行的细节。星际飞船另一个棘手的地方是隔热罩，SpaceX 在第四次飞行中在第二级飞船上测试了一种特殊的粘合剂。第二级飞船的隔热罩由成千上万块隔热瓦组成，在发射过程中，甚至在飞船着陆时，这些瓦片经常会脱落。在第五次飞行之前，SpaceX 正在更换指定用于此次测试的飞船上的所有瓦片。来自得克萨斯州当地媒体的画面还显示，SpaceX 正在博卡奇卡建造第二座发射塔。 ... PC版： 手机版：