1969 年人类成功登陆月球后,许多人预计火星之旅也将随之而来。看到第一批人类登上月球确实令人兴奋,但随着时间的推移,公众对太空任务的兴趣和资金都被削减,访问这颗红色星球的梦想也随之黯淡。虽然 NASA 近几十年来开展了一些激动人心的任务,但自从阿波罗 11 号将人类送上月球以来,已经过去了半个多世纪,而人类仍然没有走出我们的月球邻居。
然而,这种情况可能很快就会改变。如果一切——包括政治、预算和技术——都恰到好处,人类可能会在 21 世纪 30 年代登陆火星。漫长等待的好消息是,我们现在拥有使此类旅行比几十年前更安全的技术。然而,仍有许多细节需要解决:选择最好的燃料类型,弄清楚长时间的低重力将如何影响人类,以及正确安排一切时间,以便我们在火星最接近地球时抵达。
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最重要的是,还有你可能称之为“供应链问题”的问题。你有没有想过《星际迷航》中的船员是如何在太空中度过如此长时间而没有耗尽补给或淹没在自己的废物中的?NASA 也在思考这样的问题。月球任务只持续几天,但往返火星的任务将持续两到三年。与向国际空间站运送和运回补给和设备的过程不同,向火星之旅的飞船补给的后勤工作将异常困难。
从废弃物到太空基地
为了使火星任务可行,宇宙飞船必须尽可能自给自足。为此,NASA 正在寻求所有人的帮助。NASA 利用众包平台HeroX,发起了“从废物到基地材料挑战:太空可持续再处理”活动。该活动征集将废物产品转化为可用于任务的材料(例如推进剂或 3D 打印机的原料)的想法。理想情况下,这些材料可以多次回收利用。
NASA 艾姆斯研究中心研究物理学家贾斯汀·理查森 (Justine Richardson) 建议将航天器视为小型工厂,它们通过“物理、化学或生物方法”将飞船的组件从一种形式转换为另一种形式。她说:“例如,您不需要同时携带包装材料和燃料,只需携带在不再需要时可以转化为燃料的包装材料。此外,不再需要的材料,例如磨损或损坏的零件,可以用作其他转换过程的原料。这是一种循环可持续经济。”
该挑战分为四个类别:垃圾、粪便、泡沫包装材料和二氧化碳处理。每个类别都将提供多个 1000 美元的奖金。此外,还将有四个创意被评为“同类最佳”。每个“同类最佳”获奖者也将获得 1000 美元。奖金总额为 24,000 美元。
任何 18 岁或以上的人都有资格参加,任何国家的参与者都有资格参加,只要美国联邦制裁不禁止参与。参与者可以以个人或团队形式参加。如果您有好的想法,您可以在hero.com/WasteToBase上了解有关该挑战的更多详细信息。
创新理念
这并不是 NASA 第一次寻求公众的帮助,以提出太空任务的创意解决方案。2020 年,NASA 发起了一项名为“月球厕所”的众包挑战。在这种情况下,挑战是设计一种更小、更高效的太空厕所(可以在月球重力和微重力下运行),用于阿耳忒弥斯登月任务。
公众反应热烈。“这个挑战收到的回应程度让团队感到震惊,”月球厕所挑战的经理迈克·英特巴托洛在管理局宣布获奖者时说道。一等奖被一个开发了无叶风扇系统的厕所团队获得,以取代典型的吸力/真空泵系统。NASA 希望“废物变基地”挑战能为废物(生物废物或其他废物)的再利用带来一些同样创新的想法。
如果载人火星任务与月球任务有任何相似之处,那么为应对这些挑战而产生的想法和技术可能不仅有助于前往火星的宇航员,也有助于我们这些留在家里的人。我们今天许多理所当然的技术都源于为阿波罗任务开发的解决方案。事实上,我们日常生活的许多技术都要感谢 NASA,从我们手机中的摄像头到床垫中的记忆海绵,以及更完善的食品安全检测标准。
一些“废物变基地”的解决方案最终可能会对我们这些“地球号飞船”上的居民有用,因为我们面临着废物管理和气候变化的挑战。
“我们为火星之旅开发的解决方案将需要消耗非常低的能量并非常高效。我们希望对我们地球上的使用有一个非常积极的转化,”艾姆斯垃圾压实和处理系统项目经理史蒂夫·塞普卡说。















