NASA計劃從小行星上摘取巨石：為火星任務做準備
這架無人航天飛船將從小行星上「摘取」一塊巨石，讓它繞著月球旋轉。未來的宇航員在前往火星執行任務之前，便可以先前往這處基地，為下一步任務做好準備。目前，NASA已經造出了所需的機械臂模型，並用一塊巨石模型進行了測試。 
該模型能夠幫助工程師們更好地了解從小行星表面抓取一塊數噸重的巨石所涉及的複雜過程。 新浪科技訊 北京時間11月7日消息，據國外媒體報道，NASA正在策劃一次頗具野心的新任務：向一顆小行星派去一架無人航天飛船，為宇航員打造一座太空基地。
這架無人航天飛船將從小行星上「摘取」一塊巨石，讓它繞著月球旋轉。未來的宇航員在前往火星執行任務之前，便可以先前往這處基地，為下一步任務做好準備。NASA還計劃對小行星展開相關研究，測試各種能使小行星偏離航線的技術。有朝一日，這或許能挽救地球的命運。
目前，NASA已經造出了所需的機械臂模型，並用一塊巨石模型進行了測試。該模型能夠幫助工程師們更好地了解從小行星表面抓取一塊數噸重的巨石所涉及的複雜過程。其中的硬體部分包括三條機械腿，以及兩條擁有7個自由度的機械臂，能夠牢牢地抓住巨石。此次任務名叫「小行星重定向任務」（簡稱ARM任務，Asteroid Redirect Mission），計劃於2021年12月發射升空。整項任務預計將花費14億美元（約合94.5億人民幣），其中還不包括發射費用。
雖然NASA要到2020年才能正式決定以哪顆小行星為目標，但在研發過程中，NASA將小行星2008 EV5作為參照對象，今後可能還會有所變動。 
今年年初，NASA宣布該任務中的無人航天部分將於2021年12月開展。 今年八月，NASA批准小行星重定向任務進入設計與研發階段。小行星重定向任務共包含兩部分，既包含無人航天任務、又包含載人航天任務。該任務將對NASA執行火星任務所需的關鍵性能展開測試。其中載人航天任務預計將於2026年發射升空，目前還處於任務早期概念階段。「對於小行星重定向任務來說，這具有里程碑式的重大意義，令人十分激動。」NASA副行政官羅伯特·萊特福特（Robert Lightfoot）。「小行星重定向任務還將對處於研發之中的多項新技術展開測試。」
在該任務中，航天器將採用世界上最先進、最高效的太陽能電力推進系統，向近地小行星飛去。近地小行星指的是當小行星位於近日點時、距太陽距離小於1.21億英里（約合1.95億公里）的小行星。雖然NASA要到2020年才能正式決定以哪顆小行星為目標，但在研發過程中，NASA將小行星2008 EV5作為參照對象，今後可能還會有所變動。
在前往月球軌道之前，ARM航天器會先對一種名叫「引力牽引器」的小行星偏移技術進行演示。航天器本身的重量加上巨石的重量，會對小行星產生微弱的引力，從而改變小行星的運行軌道。從小行星上抓取了一塊巨石之後，在月球引力的幫助下，無人航天飛船會慢慢地將巨石引到月球軌道上。在2020年之後，它將成為NASA的一處實驗基地。宇航員將會在該基地收集、提取各類樣本，並開展其它人類-機器人協同任務，為NASA的火星任務做好準備。
NASA曾經考慮過抓獲一枚體積較小的小行星，讓它同樣圍繞月球旋轉，只不過半徑要更大一些。但在開展了大量研究之後，NASA還是更傾向於從一顆較大的小行星上抓取一塊巨石。雖然這樣做的成本多出了近1億美元（約合6.75億人民幣），但更利於NASA為登陸火星做準備。「在前往另一顆行星之前，我們需要對這些東西有所了解。」羅伯特·萊特福特表示。大約6500萬年前，一顆小行星或彗星撞上了地球，導致地球氣候出現巨變，恐龍和當時的其它許多生物也因此滅絕。
當小行星抵達月球軌道的最遠端時，宇航員將搭乘NASA的獵戶號航天飛船，對這顆小行星展開進一步探索。 目前為止，NASA已經有了三顆候選的小行星，但在2019年前還不會做出最終決定。在該任務中，一架由太陽能電力推進系統驅動的無人航天飛船將飛往目標小行星。選中了合適的巨石之後，探測器便會飛向小行星表面，部署好機械臂，抓住約為2至4米寬的巨石。「我們會選定多個目標，然後對它們進行評估。選定了一個目標之後，我們會先試上三到五次，如果不成，再前往下一個目標。」萊特福特介紹道。被抓住的巨石將和探測器一起逐漸進入月球軌道。這一過程預計將花費6年時間。
探測器上還裝有對接裝置。2025年前後，NASA的獵戶號宇宙飛船將攜帶兩名宇航員飛往該小行星，屆時將與探測器進行對接。NASA的終極目標是將人類送上火星。而他們表示，在實現這一目標的過程中，小行星重定向任務具有重要的里程碑意義。
2020年之後，NASA將對一系列新的太空飛行技術展開測試，這也是該任務的一部分。而在2020年之前，NASA計劃先向小行星發射一架無人航天飛船，從上面抓取一塊巨石、並改變小行星的運行方向，將其引到月球的遠逆行軌道上。
隨後，在2025年前後，當小行星抵達月球軌道的最遠端時，宇航員將搭乘NASA的獵戶號航天飛船，對這顆小行星展開進一步探索。科學家在論文中介紹了執行該任務的各種可行方案。其中包括先進的太陽能電力推進系統（簡稱SEP），要想把大型負載送入深空和火星軌道，該系統將起到至關重要的作用。太陽能電力推進系統又稱離子推進系統，由太陽能電池板產生能量，可以將陽光轉化為電磁場、使帶電原子（離子）加速運行。這種驅動方式效率很高，並且大大減少了航天器需要攜帶的燃料，因此減輕了重量、降低了成本。
而在接下來的載人任務中，宇航員將對經過了重新定的、圍繞月球旋轉的小行星展開探索，同時將利用這一特殊機會，測試新研發的太空飛行技術。新型對接設備目前也在研發之中。獵戶座航天飛船上的宇航員將與無人航天飛船對接，並對小行星展開研究。此外，這些對接設備日後也可用來將獵戶座飛船與「太空城」相連，甚至能用來儲存貨物和燃料。對於研究人員而言，宇航員從火星上收集的樣本將是極為珍貴的寶藏。利用這些樣本，科學家能夠了解到更多與火星相關的知識，並更好地了解太陽系的歷史。
此外，從小行星上收集的樣本也有助於NASA研發新的太空研究設備和技術。這些探索任務還將幫助我們更好地利用太空中的自然資源。例如，小行星和月球這樣的岩質天體能夠為我們提供足夠的氧氣和氫氣，生產出可供呼吸的氧氣、可以飲用的水、甚至火箭所需的燃料等。商用太空行業也對其表現出了濃厚的興趣，希望未來能在小行星上開採礦藏資源。（葉子）
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