载人登陆火星三步走，中国科学家打算这么干( 二 ) 【文

“Space.com”解释说，原位资源利用和建设，指的是从火星地表下抽水或从直接获取氧气，来弥补火星探测补给限制。中方的这一计划目的在于为初期载人火星任务搭建平台，从轨道前哨站开始，为着陆火星，和最终建立火星基地做准备。
第二步是载人初期探测，主要执行包括载人环火轨道探测，载人火星着陆探测，以及火星基地建设等。
第三步是航班化探测，这一步是经济圈形成阶段，主要执行包括大规模地火运输舰队，大规模（火星资源）开发与应用。
王小军为每一步提出了相应的航天运输技术路线图。如在机器人火星探测阶段，中方采用大型或重型运载火箭，直接将探测器发射至地火转移轨道。探测器则采用化学推进，选择脉冲式合式轨道，并利用反推制动达到火星进行探测。
而在初期载人探测阶段，中方针对轨道转移设计了一种新型任务构架，该构架采用核电核热推进组合、人货分运，在近地球轨道（LEO）组装，从高轨道出发，配合使用火星气动捕获。

文章图片
初期火星载人计划运输系统概念图
他详细解释说，这一阶段内，首先由运载火箭将载货转移级火箭和有效载荷转移至近地轨道，在轨组装载货转移级（火箭）。地球空间摆渡级将载货转移级摆渡至地球高轨后，再返回近地轨道。
随后，载货转移级点火进入地火转移轨道，采用大气捕获和近火制动，进入环火轨道，火星着陆和上升期（MDAV）在环火轨道等待成员到达。同时，释放火星表面设施，着陆火星表面。
到达载人转移窗口，由载人火箭直接发射进入高轨，与载人转移级对接，载人转移级点火进入地火转移轨道。载人转移级近火制动进入环火轨道，成员通过火星着陆和上升器着陆火星表面，开展火星表面作业。
返程时，成员进入着陆和上升器，返回环火轨道，与在环火轨道上等待的载人转移级对接后，再由载人转移级进入火地转移轨道，最终返回地球。
最后的航班化载人火星探测阶段，中方提出将采用核动力一体化运输模式，从地球空间驿站、日地L2等基地出发，选择地火循环轨道，地火循环轨道上已布置转移飞行器，转移飞行器的推进剂由地面或空间加注站补给。

文章图片
航班化载人火星探测阶段运输系统概念图
“载人火星探测运输系统有很大的不同”
王小军表示，与地球空间运载火箭一次飞行进入空间相比，载人火星探测运输系统有很大的不同。其任务构成包括：进入地球轨道、地球轨道组装、地火转移、火星登陆与上升、火星轨道对接和返回地球等。
此外，载人火星任务的飞行时间往返可能达到数百天，飞行距离达到数百万到数亿公里，轨道交会对接的次数达到10余次。
为此，中方提出的具体任务参数为：
地球上升段：7枚重型运载火箭和1枚载人运载火箭，采用化学推进剂。
地球空间摆渡地火转移阶段：基于高比冲核电推进技术的摆渡级，以及基于高比冲大推力核热推进技术的地火转移运载器。
火星空间：基于化学推进的火星着陆与上升器。
地火转移运载器：采用核热核电双模式，以三台10吨级推力的核热发动机作为主要动力，利用核电系统为各分系统提供电源。
载人型转移运载器：总质量为246吨，加注108吨液氢，可以运送包括深空居住舱、载人飞船等共65吨的有效载荷。
载货型转移运载器：总质量为328吨，加注76吨液氢，有效载荷质量为206吨。