金星高空作业平台概念

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美国航天局在金星上的漂浮前哨站想像图

金星高空作业平台概念HAVOC)是美国国家航空航天局一项载人探索金星任务的概念,所有载人部分的任务都将在比飞机更轻的飞行器或轨道上进行[1]

背景[编辑]

金星是一颗温室效应失控的行星,其表面温度和压力分别达到737 K(摄氏464°;华氏867°)和92(91个标准大气压)。常规火箭发动机在这种压力环境下将无法运行。因此,即便可行,金星载人任务也历来被认为是不现实的。但是,金星在载人旅行方面又具有一定的优势,如比火星更近、引力类似地球(0.904G),大气层能提供对太阳宇宙辐射一定程度的防护等[1]

过去所有在金星地表的探测活动时间都是以分钟或小时来衡量,但苏联维加任务发射的小气球却取得了成功,两只气球一直运行到电池耗尽(超过一天)[2]。在55公里(34英里)高空,金星大气层为摄氏27°(华氏81°)和0.5巴(50千帕)(相当于地球上海拔约5500米(18000英尺)的压力)。而且由于二氧化碳的大量存在,同等气压下金星的大气密度远比地球上的要大,因此,这些空气起到了浮力气体的作用。同时,拟定目标高度的重力加速度为8.73米/秒2,较地球表面的9.81米/秒2更低。

由于金星稠密大气层与太阳风的交互作用,金星有一层感应磁层,它离太阳越近,就越靠近太阳磁场,从而降低了星际辐射水平。随着深空暴露时间的减少,宇航员受辐射水平预计将远低于同等的火星任务[1][3]

任务概念[编辑]

thumb详细描述乘员下降过程顺序的幻灯片

第一阶段[编辑]

第一阶段是通过一艘31米(102英尺)长的飞艇进行无人探测,它将用来测试许多以后在载人版中使用的技术,包括飞艇、动力系统和空中捕获和降落橇。

第二阶段[编辑]

第二阶段是宇航员环金星飞行,远程组装单个组件,所有准备工作完成后,机组人员将进行更大件的组装。宇航员返回地球之前,将有一艘返回舱被发送到宇航员所在的金星近地轨道,以与他们在轨道会合。

第三阶段[编辑]

第三阶段是下降到大气层中,飞船外壳将用于散热,随后一架降落伞将被打开,以进一步减慢飞船下降速度,最后对飞艇充气。一旦充气后,机组乘员员将在飞船中生活相当于30个地球日的时间,然后乘坐金星上升载具分离和上升。

参考文献[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 Arney, Dale; Jones, Chris. HAVOC: 金星高空作业平台概念-一项探索金星的策略. 太空 2015: 美国航空航天学会太空和航天论坛暨博览会. 2015年8月31日至9月2日. 加利福尼亚州帕萨迪纳. 2015. NF1676L-20719. 
  2. ^ Preston, R. A.; 等. 通过维加气球上的地面无线电跟踪测定金星上的风速风向. 《科学》. March 1986, 231 (4744): 1414–1416. Bibcode:1986Sci...231.1414P. PMID 17748082. doi:10.1126/science.231.4744.1414. 
  3. ^ Landis, Geoffrey A. 金星移民. 人类太空探索、空间技术与应用国际论坛会议, Albuquerque NM. Feb 2–6, 2003, 654: 1193–1198. Bibcode:2003AIPC..654.1193L. doi:10.1063/1.1541418. ; draft version of 全文 可在美国宇航局技术报告服务器上获得(2012年5月16日访问)

 

外部链接[编辑]