美国再次测试登陆火星“飞碟” 未获完全成功 -中新网
美国再次测试登陆火星“飞碟” 未获完全成功
　　为执行未来载人登陆火星任务，美国航天局8日再次测试为这一任务设计的大“飞碟”，但由于降落伞没有完全展开，测试只获得了部分成功。
　　因天气原因数次推迟后，飞碟状技术测试载具“低密度超音速减速器”于当地时间8日7时45分(北京时间9日1时45分)搭乘氦气球从位于夏威夷考爱岛的一个海军基地升空。
　　3小时后，“低密度超音速减速器”在氦气球带动下到达太平洋上空约36.6千米的高度，并在45分钟后按计划与减速器分离。随后，测试设备上的火箭助推器点燃，以最高4马赫的速度将其送至与火星大气环境相似的约54.9千米高空。
　　“大飞碟”采用两种减速手段。第一种是直径为6米的“超音速充气式气动减速器”，它可快速充气膨胀，使速度降低。这个巨大的圆形减速器看起来像“面包圈”，也是整个设备外形看起来像“飞碟”的原因。第二种手段是利用直径约33.5米的超音速降落伞，帮助飞行器进一步降速，直至落在海面。
　　在此次测试中，测试设备在3马赫的速度时展开“超音速充气式气动减速器”，这个约6米宽的减速器将测试设备的速度降至2.4马赫。理论上，超音速降落伞应该在此时展开膨胀，帮助飞行器进一步降速，并最终在太平洋软着陆。但降落伞却没有完全展开。美国航天局当天在推特账户表示，将会研究这次测试数据，学习并改进。
　　美国航天局一直使用1976年“海盗”号探测器的火星着陆设计方案。但如果想在火星执行更多任务，让更大更重的航天器着陆火星，甚至把宇航员送上火星，则需要研发更先进的登陆技术。
　　“低密度超音速减速器”项目旨在通过模拟航天器飞入火星大气时的状态，为未来大型航天器在火星着陆做准备。此次测试是该项目3次测试计划中的第二次，原计划于本月3日进行，但由于天气情况等原因数次推迟。(记者 郭爽)
【编辑:张艾京】
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中航六院证实，中国正研空间核动力，实现地球到火星只需1个多月
中航六院证实，中国正研空间核动力，实现地球到火星只需1个多月
资料图：中国火箭发射就像奥林匹克的格言那样，人类在自我的发展上，从未停歇。作为与人类生活密不可分的能源领域，我们也在朝着运用率更高，更加环保的方向上发展。其中作为未来的主要绿色能源之一，中国在核能领域一直投入了大量精力进行发展。而近日在核能的应用领域，我们又传出了好消息。据3月9日的媒体报道称，中国航天科技集团六院院长表示，中航六院正同国内其他核动力相关研究设计单位一起，对空间核动力方案进行论证和对关键技术进行攻关研究，以拓展核能在空间任务中的适应性。资料图：中国火箭发射核能推进因为具有单位时间内产生的推力（比冲）高、寿命长等优点，是航天器大规模深空探测的理想动力，也被称为是目前人类技术水平多能达到的下一代空间推进系统。以此制成的空间核动力装置，在海洋军事侦察、全球通讯、激光、粒子束武器等方面都有着巨大的优越性，同时这一装置在宇航领域也是具有很大发展前途的先进电力装置。中航六院院长指出，现役火箭的化学推进发动机，难以承担未来的载人火星探测等任务需求。而以氢为推进剂的核热火箭发动机，理论推力可达上百吨，比冲能是现役发动机的2倍以上。以往地球到火星需要8个月，而用核动力航天器，1个半月就够了，比以往花费的时间缩减了近8倍。资料图：中国火箭升空早在上世纪50年代，美国与俄罗斯就在这一领域进行了深度研究，但由于验证条件及核安全防护等问题，至今还没有取得真真切切的成果。要知道在核能应用方面，这一直被认为是美国的“摇钱树”，而据目前的资料显示，美国在这一方面的投入已经不如中国了。按照我国早前发布的《年航天运输系统发展路线图》，在2040年前后，我们在核动力空间穿梭机方面将有重大突破。我国目前在核电领域已经解决了产业化的问题，毕竟我们起步较晚，不少专家也认为事情都有一个过程，在核应用领域，我国已经从原来与美国之间存在着技术代际差，到现在实现产业化的巨大发展，因此现在中国需要的仅仅只是一点时间而已。
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「载人登陆火星」在化学能动力时代是不切实际，甚至可以说是战略欺骗吗？为什么？
Kenneth Pan
简单的说：单纯使用化学火箭，是可以实现载人火星任务的。
化学火箭的劣势是比冲不如更先进的技术，如核火箭、霍尔推进器那样的离子电推进系统、及 VASIMR（可变比冲磁控等离子体推进）。也就是说，推进剂的利用率不高。化学火箭真空中的比冲大概是 400 到 450 左右；核火箭是 800 起，可以达到 1200；离子电推目前已有的型号，如 NASA 的 NEXT，是 3000 到 4500，可见的未来可以到 10000；而 VASIMR 则是 3 万起。
所以，简单的说，用化学能火箭，只是需要从地球表面多发射些燃料上去，略费钱而已。开贴问题中的“不切实际”或者“战略欺骗”并不成立。
而且，更先进的推进技术也都各自有各自的优缺点。如同很多工程系统集成上的问题一样，需要作出取舍，也需要看效费比。
核火箭，或者具体说核热能火箭，是一项非常接近成熟的技术。Nuclear Thermal Rocket, NTR（汗... NTR 是 NTR，但是，不是另外那个 NTR 哦，大家心中有没有突然一万只谢霆锋跑过...）其实在 1960 年代已经完成了地面试车，可以进入飞行实验。当年的阿波罗计划，第二级引擎的其中一个选项就是核火箭。但是，核火箭本身也有中子屏蔽的重量问题，以及万一出事故时，核裂变燃料的安全问题。加上去月球，核火箭相对于传统的化学火箭优势并不明显。最后还是选择了成熟的化学火箭。
离子电推（Ion Thruster）目前也是成熟的技术，它的问题在于推力低，所以加速度慢。对于时效性较强的任务，如载人火星任务而言，并不是一个好选项。但是货运则是一个可行的选项，多个离子电推进器并联的设计，NASA 本身和米国航太界的其他技术人员也都考虑过。一年多前，在参加一个 NASA 的公众设计项目时，我的团队就设计过 29 个电推并联的推进级。纸面数据是货运飞船重量为 6.8 吨时，初始加速度为每天增加 90m/s（见图 0，不是吃毒苹果挂掉的那个图灵哦）
VASIMR 则是还在非常非常非常早期的预研阶段，连实验室样机都还没出来。只是用实验证明过原理基本可行。
火星任务这一块，我个人有一些经验，过去一两年里做过几个 NASA（美国太空总署，又称我大拿沙）发放、跟火星有关的公众设计项目。虽然没有拿到大奖，但是其中一个项目拿到过 Top 10，所以看过一些 NASA 目前及近未来的火星任务的设计及计划。目前 NASA 的计划依然是 2030 年代，也就是 2030 至 2039 年之间，实现载人火星任务。而目前的计划中，用于去火星时从近地轨道进入地球 - 火星轨道的变轨机动（Trans-Mars Injection）、以及从火星轨道返回时使用的引擎技术有两个选项，其中一个是传统的化学火箭。另一个引擎选项就是核火箭。
目前，对于载人火星任务，NASA 在用的任务设计参考仍然是 2009 年版的 DRA 5.0。（封面见图 3）之后对这份 DRA 出过两份补充文件，最新的一份是 2014 年的，但是基本的思路没有大改。而 NASA 最近的一系列关于火星的研究和任务都是符合 DRA5.0 这份设计参考，或者说围绕着 DRA5.0 中的目标稳步前进的。例如，在载人任务之前，必须在火星表面的预置一些设备，必须用到高超音速的气球型减速降落伞（ballute，DRA5.0 中的构想图见图 1）。所以，过去一年，NASA 都在用小型探空火箭在即将离开地球大气层、大气环境比较像火星大气高层的地方试验这个东西，而且，在 2020 年将会发射一次火星任务，实验用这种减速伞进入火星大气层。我在三个月前 JPL 开放日的时候，就在他们的装配车间看到了火星实验将会用到的飞行器。（见图 2）
图 0，本人团队丧心病狂的并联离子电推推进级设计：29 个推进器并联。（大家看这 4 张图，有没有自带背景音乐 -- “登！登！登！登登！登登登登登登登登...”）
图 1，DRA5.0 中的气球型减速降落伞
图 2，JPL 装配车间里的实验飞行器，将于 2020 年测试气球型减速降落伞。微博账号 @panzerkom ，欢迎大家来粉哦 :D
图 3，DRA5.0 封面
那么，具体一点说，目前 NASA 的火星任务将会是什么样子的。执行任务的太空船又会是什么样子的呢？下面会慢慢看图说话，详细掰掰。
其实，《火星救援》那本小说号称是近年来最“硬”的硬科幻，是有道理的。其中的很多理念都符合 DRA5.0 的计划。（该不会是照抄的吧... &_&）其中，用无人任务在火星表面预置供宇航员居住的建筑物，预置离开火星时使用的飞船，在火星表面生产部分推进剂，这些都是正确的。当然，如果看的是电影版，里面那艘 Hermes 飞船就实在是太太太太太豪华了。目前 NASA 比较喜欢的地 - 火飞船，是图 4 中用核火箭这样的形态的。当然，用传统化学火箭的后备设计也有，如图 5。如果没钱上 NTR，也只能用化学火箭了。（奇怪，为神马脑海中突然浮现冠希兄的脸）
一个长期火星任务的耗时，可以看图 6。具体的说，在载人任务发射前的 26 个月，必须先用 4 次重型火箭发射，在近地轨道对接成两艘货运船。货运船用 350 天到达火星。预置舱段降落在火星表面，开始制造部分用于最后离开火星的推进剂。载人任务发射由 3 次重型及一次中型发射组成，在近地轨道对接成地 - 火飞船，MTV。（Mars Transit Vehicle，不是唱歌的那个 MTV 哦。啊啊给我一杯忘情水，藕耨，呸呸呸）地火飞船有一个可抛弃式推进剂箱设计，在完成进入火星转移轨道的变轨机动（TMI）后抛掉。载人任务去火星耗时大约 180 天。宇航员在火星表面 500 天（一年多呢）。然后，升空，对接，再用 180 天从火星轨道返回地球。
图 4a，用 NTR 的地火飞船形态：
图 4b，漂亮的东西要贴三遍嘛
图 4c，第三遍
图 5，化学能火箭的地火飞船。看着就无爱又无奈啊：
图 6，载人火星任务耗时示意图。当年的 Ares 战神系列火箭，现在都变成 SLS 了。（Hello Kitty 头上的蝴蝶结都变成小花了，有木有？）：
客官，这篇文章有意思吗？美国2020年发射高超音速导弹 可能点燃核危机
[摘要]美国政府计划2020年发射高超音速导弹，并承诺携载常规弹头。但是专家称这或将产生核危机，其他国家会利用该技术携载核弹头。
目前美国和俄罗斯展开高超音速武器竞赛，一旦其他国家利用该技术装载核弹头，或将引爆一场地球灾难。
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讯 据英国每日邮报报道，近年来，美国、俄罗斯正在进行高速军备竞赛，许多人担忧会产生核危机。目前，美国五角大楼表示计划2020年发射高超音速导弹。专家指出，这种高超音速导弹的飞行速度是音速的5倍，时速达到5633公里，将只携载常规导弹，但很可能其他国家将使用这一技术发动核武器攻击。传统弹道导弹已达到高超音速等级，可以携载核弹头和常规弹头，在飞行过程中可以抵达外。最新等级高超音速导弹将更小，能够携载常规爆炸物。高超音速导弹可以从地面、飞机、水面舰艇或者潜艇发射，作战人员可以快速对攻击目标实施打击。目前有两种方法解决高超音速导弹的问题——“超音速燃烧冲压喷气发动机”和“助推滑行”，吸气式超音速燃烧冲压喷气机依赖于高速动力，当它加速运行时，更多空气和燃料进入发动机，使其加速达到高超音速等级；助推滑行模式是搭载一个再入飞行器抵达地球顶端大气层。雷神先进陆地作战系统主管J.R. 史密斯说：“高超音速武器具有更强的‘存活性’，因为它具有超快速度和较高海拔位置，一旦发射很难停止下来。目前华盛顿政府提议的新型高超音速助推滑行武器仍保留着常规弹头。”美国国家安全政策和技术中心核物理学家尤萨夫-巴特(Yousaf Butt)指出，如果其它国家高超音速武器竞赛的方向在核武器方面，华盛顿政府可能被迫效仿。目前，美国正在投资3个重要的高超音速导弹项目，其中包括：洛克希德-马汀“猎鹰”高速音速技术2号项目、雷神高超音速吸气式武器概念(HAWC)和雷神/洛克希德战术助推滑行项目。美国国防部高级研究计划署(DARPA)授予雷神公司2000万美元研制高超音速导弹技术，洛克希德公司获得2400万美元，计划于2020年测试一枚高超音速导弹。（悠悠/编译）
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还能输入140字揭开电磁驱动引擎的面纱：70天到达火星
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揭开电磁驱动引擎的面纱：70天到达火星
火箭（也称运载器或运载工具）可以将卫星和其他航天器送入不同的空间轨道，将人类送往月球，将空间探测器或宇宙飞船推向宇宙深处。除此之外，火箭在军事上还可以用于弹道导弹，让它到达预定高度和速度后，其分离出的弹头沿抛物线轨道飞向上万公里外的敌方目标；也可以用于巡航导弹或高超音速武器，助推它们加速飞行并达到需要的速度，更有效地飞行和攻击远处的敌方目标。一个EmDrive引擎原型机。有些人认为该引擎可以让飞行器在10周内就能到达火星，但更多人认为该系统违反了物理学定律。化学推进技术难以满足航天与导弹发射任务需求火箭推进技术对火箭的性能至关重要，其每一次进步，都预示着航天事业的巨大发展，促进着人类星际旅行的梦想变为现实，并不断提升导弹等武器装备的水平。目前，航天器和弹道导弹上广泛使用的火箭推进技术是化学推进技术，即将火箭自身携带的化学燃料（燃烧剂和氧化剂）在燃烧室内点燃产生高温高压气体，并让其通过火箭尾部喷嘴加速后喷出形成推力，不断推动火箭加速运动。至今，这种技术仍是航天器和弹道导弹发射所依赖的不二选择，也是它们被发射后实施轨道转移或变轨机动的主要技术。然而，化学推进技术也存在明显的问题，譬如，化学燃料大多有毒、安全性不好、对环境有污染、能量密度偏低、火箭飞行时自身要携带大量燃料，导致其有效载荷能力弱、推进效费比小、加速性或速度增量不足等。所以，即使是使用当今最有效的化学推进技术，也难以满足目前某些航天与导弹发射、深空探测以及星际旅行等任务的需求。非化学推进技术的“黑马”——微波推进技术除了化学推进技术外，还有非化学推进技术。它们也均是通过不同方式将其他形式的能量转换为动能，产生火箭的推力。譬如，已经达到一定实用化程度的电推动技术；正在研究和发展的激光、离子、核聚变、电磁炮、太阳帆（光压）、电动帆、微波电热和核子脉冲等推进技术；曾经被提出但非常玄幻神秘、实现难度超大的反物质、时空扭曲、虫洞利用和多维空间等推进技术。在上述非化学推进技术中，微波推进技术最吸引公众眼球。它虽然提出的时间不长，但却被很多学者誉为是一项“真正伸手可及的革命性的推进技术”，可能给航天和军事领域带来巨大变革，无疑是非化学推进技术中的一匹“黑马”。微波推进技术是指利用电磁作用，让产生的微波在容器或腔体内来回反射释放能量，来获得推力的一种推进技术。由于涉及电磁概念，因此，有时也称为电磁驱动或电磁引擎技术，而其所支撑的引擎就是电磁引擎或微波引擎。其作用原理是用电力首先通过磁控管的电磁作用，将产生的微波注入或辐射进推力装置中一个封闭的锥形腔体内，然后带有能量的微波就能在腔体内来回反射，在腔体的两面形成推力差，从而为微波引擎汇集起前进的动力。实际使用时，太阳能可以作为维持腔体内微波运动的电力来源。表面上看，微波推进技术没有类似化学推进技术中的喷出气体或工质，在不对外界产生任何作用力的情况下，“凭空”就能获得推进力，似乎不符合牛顿第三定律和动量守恒定律等物理定律。有人形容说，这就像一个两臂环绕自己的人，自己发力将自己抱起来，令人难以想象。正因为如此，微波推进技术自从在2000年左右被英国工程师罗杰·肖耶提出并测试验证之后，饱受非议，甚至有人视之为是如永动机般痴人说梦的“伪科学”。EmDrive引擎的发明者、英国科学家罗杰·索耶(Roger Shawyer)发布新设计，一块平整的超导板位于引擎的一端，另一端是一块形状独特的非超导板。超导板将最大限度减小多普勒频移，使引擎的动力更加强大。平坦的设计也可以降低超导板的制造成本。EmDrive引擎的概念其实很简单，就是通过微波在一个密闭容器里的反弹来为太空飞行器提供推力。但是，也有学者经过分析论证甚至试验后，并不认为微波推进技术在本质上与牛顿第三定律和动量守恒定律等物理定律相悖。他们给出的观点或解释主要有四个方向：一是微波是以光速在封闭体内运动，不能完全用化学推进技术中的工质和冲量概念来理解，况且微波应该也是一种特殊的工质，它运动时也是把自身能量转换为动能，形成推力；二是真空中可能也有人们迄今还未知的粒子，它们不停地产生又迅速消失，微波运动时“推挤”这些粒子就可能产生前进的推力；三是圆锥形腔体特定的设计，带来其内部电磁场的不均匀分布，由此就让微波产生了推力；四是封闭的腔体内微波的电磁场中存在带电粒子，它们在电磁力的作用下获得了能量和动量，进而形成了推力。相比较而言，这些解释是认真和严肃的，但仍有相当数量的学者还认为这一说法推测的成分多、论证的因素少，尚难以自圆其说。微波推进技术在应用上初显“希望之光”迄今为止，来自学者的比较主流观点是，虽然对微波推进技术形成推力的原因，暂时还不能找到令人满意的解释，虽然不能完全证明它符合牛顿第三定律和动量守恒定律等物理定律，但基本能肯定它并不违反这些定律，主要原因是微波推进技术不像有些非化学推进技术那样可望而不可及，利用它既能制作成有形的、实实在在的装置，还通过试验验证其确实有效，并在应用上已初显“希望之光”。虽然微波推进技术还无法很快在理论上找到普遍认可的合理解释，但这并不妨碍大家先对它积极进行试验，寻找它的特点，看看它的过人之处，并逐步把它在某些场合用起来。就像中国当初发明火药一样，使用了很长时间人们都并不完全明白它的机理，只是知道它十分有效，制成的热兵器杀伤效能远超冷兵器。随着应用的不断扩展，人们对火药的研究逐步深入，才完全弄清了它的原理，从而不断把它发扬光大，最终导致由火药催生出的热兵器完全取代了冷兵器，并促进了人类文明的进程。难道对微波推进技术就不能这样吗？NASA的相关实验基于此，很多国家的工程师们对微波推进技术都开展了先行研究，还获得了一定进展。美国这几年对微波推进技术更是情有独钟，投入了大量人力物力。据媒体披露，2013年8月，美国国家航空航天局（NASA）就组装了一台类似微波推进技术概念的微波（电磁）引擎；2015年5月，NASA还悄悄地进行了进一步的微波引擎真空环境下的试验；不久前，它又完成了全新的微波引擎的试验测试，引起了世界范围的极大关注。这些研究和试验释放出的信息是，微波推进技术在没有干扰和扰动的真空条件下也能产生推力，表明它确实是有效的。而且相对于目前的化学推进技术，它不需要传统意义上的工质，无高温燃气流烧蚀、传热和环境污染等问题，推力振动小且不受工作环境影响，对发射场地的要求不高，能大幅简化火箭等推进器的结构并缩小其体积和重量，延长寿命，降低成本，提高推进效能。更重要的是，除非出现不为人知的某种故障和磨损，只要有电力提供，它就能永不停息地运转并产生推力，使航天器以无法想象的速度向空间行进——4小时抵达月球、70天驶往火星、18个月造访冥王星、100年飞到4.3光年远的半人马星座阿尔法星系。而用目前的化学推进技术，航天器要到达同样的目的地，则分别需要花费3天、7个月、10年、数万年的时间。微波推进技术拥有如此大的能量和科幻般的性能，一旦应用，对人类航天发展无疑将会带来脱胎换骨的改变。相信在不久的将来，微波引擎的推力就有望提高到工程推广所需要的毫牛级甚至牛级，从而让它先获得应用的突破，开始在航天器的姿态控制、轨道机动和空间变轨等方面发挥重要作用。那样的话，或许人们对微波推进技术机理的认识也会随之上升到新的高度。来源 | 中国社会科学网-中国社会科学报作者 | 王群（国防科技大学）【 猜你想读】一发入魂——炮射卫星的传奇与未来请输入标题 abcdefg推/荐/阅/读▼《航天技术民用的新发展、新机遇》《新的社会形态将如何发生？》《浅结合、深结合与融合》《新常态下的“航天+”》《鼓励创新，也包容失败》《中国航天产业突围正逢时》《商业航天倒逼航天商业化》《浅谈航天商业化与商业航天的概念》《中国航天商业化与商业航天的忧心》《中国航天商业化与商业航天的前景》《迎接大航天时代的到来（上）》《迎接大航天时代的到来（下）》《独家：中国的北斗卫星导航系统 白皮书的产业化解读：北斗的未来在世界》《小卫星大跃进局面高烧不退 冲动背后深层原因剖析！》《中国的商业航天怎么玩？软银+“一网”模式分析》《产业观察：航天云网 荆棘路》《混改，为商业航天和航天商业化打开的一扇窗》《重磅！70亿的商业用户，这样的商业模式是否存在或可行？》《伟大事业面前，唯年轻与狂热不可错过！》《为航天设立远大目标！》《民用航天：航天梦想与现实的交汇》《航天技术民用转化机制的两个范本：基于NASA和ESA的分析》《构建中国航天技术转让机制的思考》《航天技术改变人类生活：从肌肤保养到太空育种》分享最前瞻性话题，传递最正能量声音。卫星与网络联系我们内容、营销合作请联系：微信号：nongyan258766投稿邮箱：Emil：tougao@yinhexi.laEmil：dingyue@yinhexi.la
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