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国际空间站于1998年开始建设，2011年竣工，是一项了不起的工程技术成就，也是宇航员远离地球的家园。 宇航员可以利用国际空间站作为轨道前哨站，在太空中工作和生活。
不过，根据计划，国际空间站将于2028年退役。因此，NASA正在制定更加雄心勃勃的计划，为实施新一代载人航天任务做准备。 这项新计划将号召宇航员再次进行登月任务，而登陆月球后，他们还将挺进更遥远的深空。 特朗普总统在 2017 年 12 月表示，美国即将开始这些计划的第一步，“这最终将导致登陆火星，也许有一天，登陆其他更遥远的行星。”
如果NASA想要实现上述计划，就必须建造一个新的空间站。 拟议中的“深空之门”空间站与绕地球运行的国际空间站不同。 “深空之门”空间站将绕月球运行。 这个新空间站上的宇航员将在距地球超过40万公里的惊人距离的太空中生活和工作。 这个距离是国际空间站与地球之间距离的1000多倍。 自1972年阿波罗计划结束以来，人类从未将宇航员送上月球。 目前，NASA还没有尽快将宇航员送上月球的计划。 不过，“深空之门”空间站的建设将意味着人类45年来首次开展近地轨道以外的太空探索活动。
“深空之门”空间站最初将被放置在绕月的近线性光晕轨道上。 在所有月球轨道中，近线性晕轨道可以很容易地作为地月轨道转移的过渡，从近线性晕轨道进入。 月球极轨仅需730m/s的速度增量，耗时约12小时，明显优于其他过渡轨道。
深空门户空间站的各个组件将作为猎户座飞船 EM-2 至 EM-8 任务的有效载荷通过空间发射系统发射。 据俄罗斯航天局称，他们还可能使用“质子-M”火箭和“安加拉-A5M”重型火箭来运载有效载荷和宇航员。
NASA 还与波音公司、洛克希德·马丁公司、 ATK、 和 Space Lolar 合作开发动力和推进组件，这是深空门户空间站的重要组件。 该研究和开发计划已纳入美国宇航局的下一步空间技术探索合作伙伴关系。
下一步空间技术探索合作伙伴关系是美国宇航局采用公私合作伙伴关系模式开发的一项计划，旨在寻求商业开发深空探索能力，以支持更广泛的载人太空任务。 该计划2015年至2016年研发投入1515万美元，2016年至2018年投入资金金额未知。 已知获得财务支持并建立合作伙伴关系的公司包括：毕格罗航空航天公司、波音公司、洛克希德·马丁公司、 ATK、航空航天公司、轨道技术公司、UTC 航空航天系统公司、埃德·阿斯特拉火箭公司。
变比脉冲磁等离子体火箭设计结构图
值得强调的是：Ed Astra火箭公司开发的可变比例脉冲磁等离子体火箭。 这种火箭是一种用于航天器推进的电磁推进器。 它使用无线电波电离并加热推进剂。 通过磁场加速产生的等离子体产生推力，是等离子体推进发动机。 前宇航员富兰克林·张·迪亚兹最初提出了可变比脉冲磁等离子体火箭的设计理念。 这种新概念火箭产生的离子在实现热分布之前立即从磁力喷嘴中喷出，并且在单程回旋加速器的吸收过程中，离子回旋波中的几乎所有能量都可以均匀地转移到电离等离子体中。
艺术理念：变比脉冲磁等离子体火箭在太空飞行
在此过程中，离子将以非常窄的能量分布离开磁性喷嘴，并且发动机中的磁体布置显着简化和紧凑。 可变比率脉冲磁等离子体火箭不使用电极，因此它可以磁屏蔽大多数硬件组件船舶自动化设备维修，消除电极腐蚀并最大限度地减少离子发动机的主要磨损。 传统的火箭发动机具有非常复杂的管道、阀门和涡轮系统。 相比之下，可变比率脉冲磁等离子体火箭几乎没有移动部件。 火箭的复杂性大大降低，可靠性大大提高。
概念艺术：洛克希德·马丁公司提议的“深空之门”空间站草图
“深空之门”空间站建设任务是人类航天重大事业。 它将建造强大的新型运载火箭和新型载人航天舱，也将对很多硬件设备提出更高的标准和要求。 “深空之门”空间站的建设成本无疑将超过国际空间站的建设和运营成本——1250亿美元。 即使国会成功批准所需费用，深空之门空间站也将需要NASA与国际社会和私营公司结成伙伴关系，共同开展建设工作。 NASA和于2017年9月发布了非正式合作联合声明，日本和加拿大的航空航天部门也表达了参与合作的兴趣。
目前，上述事项均未正式确定，不少人对新空间站和载人航天表达了一些批评意见。 诺贝尔奖获得者、理论物理学家史蒂夫·温伯格博士坦率地提出了批评。 他批评国际空间站是“轨道火鸡”，并表示：“将人类送入太空不会发挥任何有用的功能。”
充满挑战的太空环境
深空之门空间站上的宇航员生活会怎样？ 对于第一批抵达门户空间站的宇航员来说，他们的生活将是孤独的。 在国际空间站工作和生活的宇航员可以看到又大又圆的地球。 晚上，国际空间站上的宇航员通过空间站的窗户可以看到地球上大而明亮的红色斑点。 这些红点是地球上最大的大都市。 但对于“深空之门”空间站上的宇航员来说，他们看到的地球大约只有一臂距离的拇指大小。 如果深空之门空间站发生紧急情况需要救援，从地球发射的航天器需要数周时间才能抵达。 相比之下，国际空间站只需几个小时即可完成疏散救援。
此外，深空本身就是一个危险的太空环境，包括高能宇宙射线在内的辐射会对宇航员造成持续的危险。
从木卫二的卫星木卫二看红巨星火星。 人类如何在地球之外、太阳系之外、甚至太空之外生存？
亚利桑那大学天文学家克里斯·因佩博士说：“毫无疑问，深空环境极具挑战性和危险性。” 克里斯·英佩博士出版了《超越：人类在太空中的未来》一书。 他说：“深空之门空间站会比国际空间站局促得多，我认为在深空之门空间站工作的宇航员会承受更大的精神压力。”
事实上，光是飞往深空之门空间站就是一项非常具有挑战性的任务。 人类需要开发一种新型重型运载火箭，称为太空发射系统。 目前正在开发的太空发射系统将是人类有史以来建造的最强大的运载火箭。 该火箭将能够产生比阿波罗计划中使用的土星五号火箭更强大的推力。 另一艘航天器猎户座载人太空舱也被纳入该计划。 太空发射系统将与猎户座载人太空舱配合，将宇航员送入地球轨道，然后送入月球轨道。
艺术理念：美国宇航局的太空发射系统被认为是世界上最强大的运载火箭。
有人已经充分论证，月球及其附近的太空区域是人类太空飞行的下一个合理目标。 “这样想是很自然的”，因皮博士说：“人类最终将探索地球以外的深空。这个理想能否实现，取决于人类能否成功地在太空中长期生活和工作。”就看人类能否在太空中保持健康、养活自己，并实现向空间站反复补充物资。” 人类已经在国际空间站上做出了认真的努力，人类还将在拟议的“深空之门”空间站中继续这一努力。 一份努力。
英佩博士表示，“深空之门”空间站的低重力环境将解放人类，实现探索太阳系的梦想。
通往火星的垫脚石
进入月球轨道后，“深空之门”空间站宇航员的下一个明显目标将是月球表面。 人类最后一次登陆月球是阿波罗 17 号登月任务的宇航员尤金·塞尔南和哈里森。 ·施密特于 1972 年 12 月完成。下一步，也是最终目标，将是火星。
美国宇航局人类探索和运营任务理事会发言人谢丽尔·华纳通过电子邮件告诉 NBC 新闻的数字和创新作品平台 News MACH：“深空门户空间站将成为人类进入更深太空的门户。” 编委会说。 谢丽尔·华纳还补充道：“月球附近的太空区域，被称为地月轨道空间，可以为人类提供真正的深空环境。我们可以从这个区域获得工作经验，以便在太阳系更遥远的太空领域工作实施人类探索任务，包括火星登陆计划。”
华纳强调，“深空之门”空间站的具体设计方案尚未最终确定，但已确定空间站的建设方案将包括新的推进系统和新的宇航员生活舱。
NASA已经开始一些关键部件的研发。 按照计划，太空发射系统将于2019年12月进行无人试飞。此次飞行任务代号为NASA探索任务1。此次任务将把猎户座载人太空舱送入月球轨道，同时还将完成月球轨道的部署。大约6颗卫星。 NASA 探索任务 2 预计将于 2022 年执行。该任务将是此类类型的首次载人任务。 在完成这两次任务后，NASA计划每年进行下一次发射任务。
2017年，NASA宇航员在墨西哥湾为猎户座载人太空舱进行紧急逃生演习
NASA在2017年春季发布的一份声明称：“到2020年代末，NASA计划进行为期一年的载人航天任务，以测试该系统的安全性和可用性，以便最终能够在新的太空发射系统中用于将人类宇航员送出地月系统并前往其他遥远的目的地。”
未来50年，“深空之门”空间站的研发和建设不仅将帮助人类将宇航员送往地球以外的遥远太空和行星，空间站还将推动一系列切割技术的发展。 - 尖端技术。 科学和技术。 2017年秋天，NASA呼吁科学界和工业界提出基于“深空之门”空间站的实验计划建议。 下个月在丹佛举行的工作会议将讨论这个话题。 NASA希望收到的测试计划提案将涵盖以下内容：行星科学、天体物理学、地球观测、太阳物理学、基础空间生物学、人类健康、人类行为等。
人类必须探索太空
不少航天专家认为，无论“深空之门”空间站能够完成多少科学实验和科学成果，如果仅基于科学研究。 合法性和必要性。
“我们相信人类确实可以通过深空之门空间站取得很多科学成就。但是，在所有重要的事情中，科研工作并不是重中之重。科研工作并不是发展和发展的最重要因素。”麻省理工学院行星科学家理查德·宾泽尔博士表示：“深空之门空间站的建设将是一个极其巨大的动力和因素。”人类工程。如果只是为了做一点科学研究，投入如此巨大的人力物力是没有道理的。人类必须以登陆火星为目标可变比冲磁等离子体火箭发动机，只有这个目标才值得花费数十亿建设“火星” “深空之门”空间站，是否值得投入大量的人力物力，因为，“深空之门”空间站最终将成为人类登陆火星的垫脚石。
“如果我们的最终目标是登陆火星，我们就必须学习如何操作远离地球的航天器，”他说。 “我们需要有这样的经验。” 人类已经能够在地球附近成功操作航天器。 轨道航天器、近地轨道空间已成为人类太空飞行的舒适区。 他认为，“深空之门”空间站研发建设的一个重要动机是获得在舒适区之外操作航天器的经验。
当然，人类进行“深空之门”空间站研发和建设的最终原因，以及人类进一步开展登陆火星任务的最终原因，其实都来自于终极信仰在人类的灵魂深处，那就是：人类终有一天要离开我们的家园——地球。 宾泽尔博士引用火箭先驱、科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基的话证明了这一点，齐奥尔科夫斯基曾说过：“地球是人类的摇篮，但没有人会永远生活在摇篮里。”
人类正在通过机器人航天器探索太空。 至此，它已经完成了对太阳系所有行星的探测任务。 这是一项了不起的成就。 机器人太空探索计划的成本远低于载人太空探索计划。 的代价。 不过，宾泽尔博士表示，与机器人太空探索任务相比，载人航天飞行计划更能够激发人类探索太空的想象力。 他说：“把人类送入太空，可以对整个人类社会和人类产生很大的影响。” 想象力产生强烈的刺激，这种刺激和影响是巨大且难以量化的。 这种刺激和冲击来自于人类的好奇心和人类探索未知世界的内心冲动。”
宇宙飞船概念图：NASA正在开发曲速发动机驱动的宇宙飞船，希望有一天能够超越光速
曲速引擎是一种超轻型推进系统。 曲速驱动的理论不允许两点之间的瞬时旅行。 曲速技术设想在航天器周围创建一个正常空间和时间的人造“气泡”船舶配件，使航天器能够安全地以比光速快几个数量级的速度航行可变比冲磁等离子体火箭发动机，同时避免时间膨胀的相对论问题。
2014年6月，NASA物理学家怀特提出了能够进行星际旅行的“IXS企业号”航天器的概念。 飞船发射后，仅需两周时间即可到达距太阳4光年的地方。 2015年5月，NASA启动了曲速发动机的研究工作，并对这一科幻级别的动力系统进行了测试。 测试工作在美国宇航局约翰逊航天中心的鹰工作实验室进行。 一套动力系统已经通过了。 该装置获得了推力。 这个装置的原理并不是一般意义上通过扭曲时间和空间来旅行的“曲速引擎”。
外界科学家推测，该实验背后的数学和物理原理尚未完成，甚至可能不存在。
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