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NASA这款机器人可将火星土壤转化为燃料

科普小知识2022-06-07 11:37:45
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NASA这款机器人可将火星土壤转化为燃料

美国宇航局正在制造能够挖掘火星土壤并将其转化为火箭燃料的机器人。

该机器将从土壤中提取水分,并将其转化为甲烷,这种化合物被认为是未来火箭的动力。

他们可以解决美国宇航局深空计划面临的一个主要问题:如何保持火箭足够轻,以飞行和携带足够的燃料进出火星。

美国宇航局计划在20世纪30年代初发射一次载人火星任务。

但是在人类踏上这颗红色星球的第一步之前,美国国家航空航天局将派出一组无人飞船来测试它干燥多尘的表面是否适合人类居住。

美国国家航空航天局的一名软件工程师表示,这种被称为“灰尘推力”工厂的新机器人,可能会成为这些早期关键飞行的一部分。

这个雄心勃勃的项目的负责人库尔特·莱特(Kurt Leucht)最近在一篇由美国电气和电子工程师学会频谱(IEEE Spectrum)撰写的文章中提到了机器人。

莱特的团队正在构建一个原型系统,他们称之为“本地资源利用”(ISRU)。

它的工作原理是从土壤中提取水分并将其分解成氢和氧,尽管这个过程被称为电解。

然后,它将火星大气中的氢和碳结合起来产生甲烷,一些工程师将其用作未来的火箭燃料。

甲烷比液态氢更稳定,液态氢是当今最常见的火箭燃料,可以储存在更小的容器中,更容易控制温度。

这种燃料承诺的关键是它可以被回收或者从当地资源中创造出来——这是美国宇航局的ISRU机器人设计用来充分利用的一个好处。

美国国家航空航天局(Nasa)计划在载人火星任务前首次使用该系统,同时使用从火星表面收集土壤的机器人。

在接下来的几年里,登陆火星的宇航员将最终使用火星产生的燃料飞回地球。

莱特写道:“这项技术有一天将允许人类在火星上生活和工作,然后返回地球讲述这个故事。”

美国国家航空航天局(美国航天局)面临一个巨大的障碍,即到达火星和更远的地方所需的传统火箭燃料的绝对数量。

该机构称这是一个“齿轮比”问题,像IRSU这样的机器人最终可以解决这个问题。

莱特写道,据估计,从地球到火星运输一公斤燃料,今天的火箭在运输过程中需要燃烧225公斤燃料。

“我们将从226公斤开始,到1公斤结束,形成226:1的传动比。”

“不管我们运送什么货物,这个比例都将保持不变。我们需要225吨燃料来运输一吨水、一吨氧气或一吨机器。”

“绕过这种苛刻算法的唯一方法是让我们的水、氧气和燃料在本地可用。”

火星已经成为人类太空探索的下一个*。

但是在人类到达这颗红色星球之前,宇航员将会采取一系列的小步骤返回月球进行为期一年的任务。

月球轨道任务的细节已经公布,作为一系列事件的一部分,这些事件将导致2030年火星着陆。

2017年5月,美国宇航局负责政策和项目的副主任格雷格·威廉姆斯(Greg Williams)概述了该机构的四阶段计划,希望有一天人类能够访问火星,并确定预期的时间框架。

第一阶段和第二阶段将包括多次前往月球空间,以便建造一个栖息地,为这次旅行提供一个中转站。

最后一件要交付的硬件将是一个真正的深空飞行器,稍后将用于运送宇航员到火星。

火星上的生命将在2027年模拟一年。

第三和第四阶段将在2030年后开始,包括宇航员对火星系统和火星表面的连续探索。