世界航天新科技档案（二）未来飞船（下）

+刘进军

05 “红龙”号火星飞船

目标：火星！

为什么火星闪耀迷人的光芒？

为什么火星常“变脸”？

为什么火星上到处分布大量的冰？

为什么火星的大峡谷存在激流流淌的痕迹？

火星上存在生命吗？

“红龙”号火星飞船主要参数

“红龙”火星飞船发射质量6.5吨，其中推进剂1.9吨；直径3.6米，内部容积7米³；有效载荷和火星着陆的重量高达1吨。“红龙”在火星的着陆精度为10千米。

“红龙”号飞船的宇航员建造火星基地（效果图）

“红龙”号飞船点火，开始软着陆（效果图）

改造“载人龙”

2011年，美国宇航局艾姆斯研究中心与美国太空探索技术公司制定了一项宏伟计划：派遣火星飞船，前往寻找红色星球——火星过去或现在存在生命的证据。

美国太空探索技术公司的“载人龙”号飞船往返国际空间站，运送货物和宇航员，非常成功。如果将“载人龙”号飞船优良基因遗传给火星飞船，即简单又省钱。

美国宇航局估计：自己研发火星飞船，并采样返回，预计在60亿美元左右。美国太空探索技术公司的“载人龙”号飞船非常优秀，可以执行所有的进入、下降和着陆任务，并提供1吨有效载荷的能力。“载人龙”号飞船非常具有创造性。如果它将改造一下，在火星表面能自动降落，不使用降落伞。

为什么“载人龙”号飞船不使用降落伞就能着陆呢？“载人龙”号飞船以超音速速度下降，进入火星上部大气。它使用超级德拉科推进器，在着陆时前最后一秒点火，喷射烈焰，产生巨大反推力。大气阻力将减缓飞船的下降速度，速度2.4 米/秒，实现软着陆。

“红龙”号火星飞船应运而生。美国太空探索技术公司将这种火星飞船命名为“红龙”号火星飞船。“红龙”号由美国宇航局支持，美国太空探索技术公司研发、建造、试验和飞行。

“红龙”号火星飞船的科学任务是：火星着陆，采样返回。

如何到达火星？

“红龙”号以6.0千米/秒的速度直接进入大气层。它计算出飞船自身的气动阻力。超级德拉科推进器后向推进，减速到足以安全的下降速度。它可以设计为重心偏移，以0.24的升阻比进入大气层。“红龙”号可以通过喷射120千米速度的火焰和压舱物质量来消除重心偏移。

“红龙”号将从大气飞行，直接过渡到以2.24马赫的速度动力下降。当飞船以超音速下降到火星上层大气时，反推火箭会减慢飞船速度，1900千克推进剂将把最终软着陆的速度降低到2.4米/秒。

“红龙”号将从大气飞行，直接过渡到以2.24马赫的速度动力下降。当飞船以超音速下降到火星上层大气时，反推火箭会减慢飞船速度，1900千克推进剂将把最终软着陆的速度降低到2.4米/秒。

“红龙”号火星飞船

“红龙”火星飞船环绕火星飞行

“红龙”火星飞船进入火星

超级德拉科推进器

“红龙”火星任务：

飞船的着陆地点很重要。“红龙”的着陆地点选在火星南北极或中纬度地区。这儿的地表下面存在大量的冰。“红龙”号有一套钻探工具，在火星表面钻探深度约1米，采取冰样，调查地下储层分布。

“红龙”号的科学目标：寻找火星过去或现在的生命证据，评估地下居住环境和可能性，地下冰的起源、分布和组成，利用地冰的记录了解过去气候。

宇航员的科学目标：人类进入、下降和着陆火星的方法，评估火星灰尘、浮土和地下冰的潜在危害，自然资源的分布，获取地下资源的方式，提取水和生产推进剂，示范资源利用等技术。

成本预估与发射计划：

“红龙”号火星任务成本预计将低于4亿美元，再加上1.5亿美元用于运载火箭，1.9亿用于登陆舱，总计8亿美元左右，比美国宇航局自己估计的少52亿美元。美国太空探索技术公司很会折腾。“红龙”号的外形从钟型变为圆锥形，各种新科技竞相挤入飞船，越来越先进。

“红龙”火星飞船前往火星的发射日期定为2022年，运载火箭为“猎鹰”重型火箭。

“红龙”火星飞船将成为雄心勃勃的载人火星任务的先驱，世界航天的又一座里程碑。但2017年7月，老板埃隆·马斯克宣布：太空探索技术公司停止研发“红龙”火星飞船。因为一种新型、大型火星飞船——“星际”号飞船诞生了。

“红龙”火星飞船着陆火星