一会登月，一会捉小行星，说好了要移民火星的NASA到底在干什么？

人类从未离火星如此之近，吃到火星上的土豆不再只是梦想！

近日，NASA又在测试火箭了，这次测的是“太空发射系统”（Space Launch System, SLS）中的RS-25引擎，在风景秀丽的圣·路易斯海湾的史丹尼斯太空中心。于是，我们在新闻上看到诸如“史上最强火箭测试成功，移民火星指日可待"之类的标题。

但是NASA好像还在干别的事，“NASA捕捉小行星”、“NASA派宇航员进入月球轨道”这样的新闻也经常出现，雷锋网 (搜索“雷锋网”公众号关注) 不禁疑惑起来，小行星和月球又是什么鬼？说好的火星移民呢！

于是，怀着重度好奇心，雷锋网深入挖了一下NASA的网站，才发现，NASA的火星移民这盘棋下得有点大啊。

• 大棋盘 ：NASA的火星之旅

我们来看下，NASA所谓的“火星之旅”（Journey to Mars）的宏大构想图：

这里面有太多东西了！

上面一排，从左至右：

哈勃天文望远镜、国际空间站、SLS空间发射系统、火星轨道观测卫星、火星登陆器；

下面一排，从左至右：

商业物资和人员运输、“猎户座”太空舱（它旁边的星体是月球）、太阳能动力系统/小行星重新定向任务、太空居住舱/火星运输舱。

通过这个图， 你几乎可以知道整个美国的政府和私营太空企业都在干什么 。

【商业物资和人员运输】：分分钟上头条的SpaceX目前主要是将一些卫星和国际空间站的物资送上近地轨道；

【太空居住舱/火星运输舱】：NASA连同6家私人公司（包括波音、毕格罗航天等）建造深空居住舱，已经计划在地球上建造1：1的深空居住舱模型；

【小行星重新定向任务】：美国2家私人公司“深空工业”和“行星资源”要去小行星探矿。。。。。。

这些任务一环套一环，最终指向火星移民这个大目标！

• "捕星" 任务

理论上，途中所示的所有任务，NASA都有所涉及。然而，其中最重要的，是图中用红色圆框标识出来的：SLS火箭、“猎户座”太空舱、太阳电力推进系统和小行星重新定向任务。这些任务合在一起可以统称为“ 捕捉小行星 ”任务（简称“捕星”）。

NASA的计划是21世纪30年代将人类送往火星，并不一定是2030年，或许2039年呢。所以各位看官可能还得小等个20多年呐。

而“捕星”任务会更近，预计发生在2020年代，届时NASA将派遣一艘无人航天器造访一颗小行星，并从小行星表面采集一块直径约6米的巨石，挪至月球轨道附近，宇航员登上巨石进行研究并采集样本带回地球。需要明确的是，这个过程中，宇航员并不会直接登陆月球表面，而只会到达月球轨道附近。

“捕星”概念图

在“捕星”任务中所使用的飞行器，包括SLS火箭、“猎户座”太空舱、太阳电推系统，都是以后人类登陆火星时所要用到的关键技术。“捕星”实则是为前往火星技术的“试验场”。而且，到时人类登上的巨石，也将是人类到达太空中的最遥远的距离。

所以，好像NASA做的事情看起来很繁杂，一会要登月，一会要捕捉小行星，其实都是在为登陆火星做着准备。

那么“捕星”任务进行到哪个阶段了呢？

答案是：还在被称作“EM-1 ”的试验阶段。

• EM-1任务：史上最强SLS火箭

这个试验阶段的项目被称为是EM-1（Explore Mission-1）： 把未载人的“猎户座”太空舱发射升空，让其围绕月球逆行轨道运行，最终返回地球 。

以下是的EM-1任务的演示图：

届时，“猎户座”太空舱将到达离地球表面28万英里（约45万公里）的月球轨道中，在此前人类的最远的太空足迹是阿波罗11号到达的距地球24.9万英里（约40万公里）。

而将“猎户座”太空舱发射升空的SLS系统，就是今年媒体们多次报道的所谓“ 史上最强火箭 ”。这个称号并不过分，它确实是最强，而且必须是最强。

机器人探测器已经在火星上待了40多年，所以将小型飞行器放到火星不是什么难事，但是把人放上去就不一样。人要在火星生存，就需要氧气、食物、住宿、防辐射等各种维持生命的系统，统统将这些物资运往火星所需要的火箭就不是一般的量级了。

具体而言，SLS强在哪里呢？

与将美国宇航员送往月球的土星五号火箭相比，SLS载人的版本高322英尺（约98米），推力是880万磅（约3990吨），比土星五号多出17%，有效载荷70吨，大约相当于40辆SUV车的重量，比土星五号多出45%。

下图的右边，显示了SLS的基本构造：

• 火箭顶部是“猎户座”号太空船，届时里面将乘坐4名宇航员。

• 中间蓝色和红色的部分被称为火箭的“核心级”（Core Stage），其实就是燃料罐，里面装满了火箭推进过程中所需要的燃料：蓝色罐里装的是19.6万加仑的LOX，红色罐里装填的是53.7万加仑的LH2。

• 最底层就是四个RS-25引擎了，两边是2个固体推进器（SRB）。RS-25引擎的主要建造商是Aerojet Rocketdyne公司，为美国传统的军火公司，而固体推进器的主要建造商是Orbital ATK。

目前，我们在新闻里见到的“测试火箭”大部分指的是测试引擎和固体推进器。按计划，光是RS-25引擎就要进行6次测试，最近8月19日的测试是第3次，而在接下来的几个月时间里将还会有3次测试。（所以旁友们如果再看到类似“NASA测试火箭成功，人类移民火星指日可待”这种新闻标题，可以高冷得表示呵呵了，大量的可重复测试是基本工作好么。） 

不过，火箭引擎测试，为什么会选在圣·路易斯海湾这么风景秀丽的地方呢？不怕污染么？

8月19日RS-25引擎点火测试图片

这是因为RS-25的燃料都是无污染的。它使用的燃料只有液态氧（Liquid Oxygen，LOX ）和液态氢（Liquid hydrogen，LH2），燃烧之后的产物只是水蒸汽而已，而由于其量巨大，发射中心到时候真的会形成一阵大雨从天而降。

而固体推进器也进行过2次测试了，最近一次测试发生在今年6月，每个助推器的推力可达360万磅（约1633吨）。这是当时固体推进器测试的场景，测试结果比较成功。

所以，以上都还是SLS火箭各个部件的阶段性测试，整个SLS火箭的首次测试将于2018年进行，而那时，距离EM-1任务的实施就不远了。

火星是人类最为遥远和深沉的梦想之地，我们从不掩盖自己踏上这个星球的渴望。 就像美国当代诗人约翰·C·曼农（ John C. Mannone ）在他的诗里所说的那样：

火星上有生命吗?（Is there life on Mars?）

当然有， （Of course that is，）

当我们到达那儿的时候。（When we get there.）

希望我们有一天能真的亲眼见到火星人，那就是我们人类自己。

Via  NASA

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