尽管特朗普的很多政府预算受到了极大的争议,但是向美国航空航天局NASA注入215亿美元巨额预算方案却没有得到任何的阻力。在中国成为第一个成功登陆月球背面的国家之后,美国感觉自己在太空领域的领先地位受到了严重威胁,所以美国国内一致认为在太空领域需要发力了。果然在前不久,NASA正式放出自己一系列雄心勃勃的计划,其中就包括最令人关注的核动力火箭、太空工厂等秘密武器。
太空工厂
虽然美国在核动力方面的造诣是首屈一指的,但是他们对核动力火箭还是比较慎重的,原本NASA所设想的核动力是采用核聚变,但是在核聚变方面人类迟迟没有突破性进展,所以只能退而求其次采用不稳定的核裂变反应堆。
在太空飞行器上放置核裂变反应堆的最大难点在于如何对反应堆进行冷却。尽管太空的温度极低,但是因为没有空气等媒介将热传导到太空中,所以核裂变反应堆就像真空保温杯的里的热水一样,温度不仅不会降低,还会因为不断的裂变反应而持续升高直至爆炸。
但似乎NASA现在已经解决了这个棘手的问题,他们与美国国家核安全管理局、洛斯阿拉莫斯国家实验室和一个神秘的小企业Sunpower公司合作制作出了一个小型的功率为1千瓦的核动力火箭发动机原型机。按照计划今年NASA将在地面实验室中进行真空测试,来测试发动机能否在真空环境中持续冷却稳定工作,如果实验成功将继续制造达到10千瓦的发动机。最终目标是制成可供未来星际探索的高达500兆瓦的名为LEUCERMET反应堆发动机。至今为止唯一已知的发动机信息是反应堆的外壳是由含19.75%的强化金属钨合成陶瓷制作的。
除了核动力发动机之外,NASA还将在这些方面进行补强:
先进的通讯、导航和航天电子设备改良
NASA在这方面将于美国空军研究实验室进行合作,研究出新一代的高性能太空飞行计算系统。新型的微处理器具有超高的性能、强大的能源管理能力和抵御高能宇宙辐射的容错能力,与现在全世界最先进的RAD750处理器相比,新微处理器的性能将提高惊人的75倍。新的通讯电子设备可以允许航天器在距离地球数百万英里的地方与地球进行数据传输,并达到极低的延迟与无任何中断和数据丢失的可能性。
新型低成本太空材料开发
NASA现有的猎户座火箭已经不适于时代的要求,重量过重且发射成本高,就连SpaceX这种私人企业制作的火箭都比NASA要低的多。NASA将采用新型的复合材料来制造火箭与太空飞船,最终目标是减少50%的发射成本和10%的重量。
在材料方面,NASA将和MT航空航天公司、洛克希德·马丁公司(F-22、F-35等战斗机制造商)和位于德国阿伦的雷菲尔德金属纺丝公司进行合作。现在已知的是未来所有的齿轮将由一种金属和玻璃的混合物来制作,且所有部件将采用3D打印技术制作和组装。
高级生命支持系统
为了能够保证未来进行人类太空远征,NASA将设计包括辐射防护系统、大气捕获利用回收系统和“阴影探测器”系统。辐射防护不用多说,NASA将确保航天器能够抵御银河系中绝大部分的辐射;大气捕获回收是航天器在不能得到地球氧气补充的情况下,可以在临近星球就地取材或者回收航天器内二氧化碳生产氧气;阴影探测器则是在现有最灵敏的探测器基础上再增强800倍,让航天员能够及时规避危险,尤其是在遭遇外星生命时,先于对方掌握情报是十分重要的。
这是一个以人工智能为主体的新型概念系统,目的是让人类在太空中有持续制造与稳定飞船内人类社会结构的。人工智能将会自动分析周边天体可利用的资源,并在智能机器人收集之后进行制造,确保飞船在任何时候都有能力进行自我修复和制造的能力,甚至于在太空中进行对飞船的制造。同时人工智能将充当公众法官、医生乃至厨师的角色,在没有地球方面支援和约束的情况下维持飞船上这个小型社会的稳定。
新型着陆系统
新型着陆系统的要求是能够将着陆器准确安全的投送到任何行星的表面,这就要求着陆器要有超强的通信计算能力、“抗击打”能力和热防护能力。其中NASA已经完成热防护能力的升级,这种新型的防热技术被称为HEEET,表面由高密度的全碳表层组成,下面一层是一个较低密度的碳酚醛纱与中等密度的酚醛树脂混合组成。
美国在未来将会对各个系统进行一系列密集的实验,据估计最早到2024年,NASA就将发射由全新系统组成的火
箭与宇宙飞船。如果发射成功将标志着人类已经有基本的能力对太空进行持续性的探索,登陆火星甚至是更加遥远的星球将不再是梦想,人类将真正进入太空时代。