□作者: 吳國興
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一般的載人飛船由三部分組成︰軌道艙、返回艙和服務艙。美國的阿波羅飛船除了這三個艙以外還多了個登月艙。未來的火星載人飛船由七大件組成，因此它不能簡單地稱為飛船，而應該稱為飛船系統。火星載人飛船的7大件是︰飛向火星射入級、雙圓錐空氣殼層、飛船居住艙、火星表面著陸器、火星上升飛行器、返回地球飛行器和飛行系統的電力供應。
飛向火星射入級
如果從地球表面到環繞地球的低軌道的運輸是用推力強大的“土星5號”或“能量號”運載火箭，從地球低軌道射入飛向火星的軌道則用飛向火星射入級。飛向火星射入級可能是一級核動力的火箭。飛向火星射入級長25.3米，最大直徑10米。在運輸航天員的飛行中，該級用4台發動機可將航天員、飛船居住艙和下降級射入飛往火星的軌道。
雙圓錐空氣殼層
雙圓錐空氣殼層就是罩在飛向火星射入級頂部的一個圓錐形罩子。飛向火星射入級的前部是各種設備，如飛船居住艙和返回地球飛行器等，根據氣動力機動和防熱的需要，這些設備不能直接暴露在外面，應該用罩子將它們罩起來。
飛船居住艙
航天員從地球到火星沿途是生活在飛船居住艙內。該居住艙不僅是供從地球飛往火星的途中使用，而且到達火星後，在火星表面停留期間也使用。飛船居住艙可供6名航天員在里面工作和生活800天，其中近200天是在旅途中，600天是在火星表面。
飛船居住艙呈圓筒形、直徑7.5米，長4.6米，兩端各有一個呈卵圓形的頂蓋，因此使艙的總長度為7.5米。圓筒內部被一分為二，形成上下兩層。每一層的直徑仍為7.5米，高3米。艙內結構和設備齊全。主要結構有舷窗、艙門、對接裝置、配電系統、環控生保系統、廢物處理系統、通信系統、貯藏室、防宇宙輻射的安全裝置，航天員出艙活動用的氣閘艙和進出通道等。
飛船居住艙內除貯存有航天員的生活必需品外，還裝有生命保障系統、植物生長系統、醫學監督和醫學保障系統、艙外活動太空服、配電器材、信息管理系統、姿態控制系統以及航天員的生活設施，如床、餐桌、烹調設備、體育鍛煉設備和娛樂設備等。
火星表面著陸器
當飛向火星射入級將航天員、飛船居住艙、火星實驗艙、上升飛行器、推進劑生產車間和其它設備從地球推到火星時，必須先“停留”在環繞火星的軌道上，不能直接著陸在火星表面。因為這時候這些東西的速度很大，如果不減速而讓它直接著陸，必將沖擊在火星表面而被撞得粉碎。為使所有這些載荷安全著陸，必須使用火星表面著陸器進行減速。火星表面著陸器由4部分構成︰用于支持載荷的著陸器基礎結構，減速用的降落傘，減速並實現軟著陸的反推火箭，最後是用于移動載荷到指定位置的表面機動裝置。
火星上升飛行器
當航天員完成火星探測任務以後，將乘坐返回地球飛行器返回地球。但是返回地球飛行器是在環繞火星的軌道上，因此航天員必須先到環繞火星的軌道，才能乘坐返回地球飛行器。火星上升飛行器就是用于將航天員從火星表面送到火星軌道，並與在火星軌道上的返回地球飛行器交會和對接。火星上升飛行器由一個上升推力系統和一個乘員上升艙組成。上升飛行器的乘員艙內是加壓的，可乘坐6名穿航天服的航天員，另外還可裝載在火星探測期間收集到的所有標本。
返回地球飛行器
航天員從火星軌道返回地球乘坐的是返回地球飛行器。返回地球飛行器由返回地球射入級、返回居住艙和再入回收艙組成。當無人飛船將返回地球飛行器從地球發射到火星時，它只進入環繞火星的軌道，並不在火星表面著陸。而且進入火星軌道以後，它將在火星軌道上自由運行4年，直到上升飛行器在軌道上與其交會對接，航天員轉移過來後，它才離開火星軌道返回地球。
飛行系統的電力供應
在火星飛船系統中，凡是有航天員工作和生活的地方都需要電力供應，其中居住艙生命保障系統耗電最多。飛行系統的電力來自太陽電池翼和再生式燃料電池，兩者可提供30千瓦的電能。★
圖注︰
ヾ 這是一艘科學家設想的、正在發射過程中的火星載人飛船，由于目前還沒有設計出真正的火星載人飛船來，因此這種設想的飛船與未來真正的飛船未必吻合
ゝ 這是一艘按航天飛機的主要結構和外形設計的火星載人飛船，飛船正在上升，準備進入地球軌道
ゞ 這艘火星載人飛船正在離開地球軌道，駛入飛向火星的軌道，由于不同科學家對未來火星載人飛船的理解不一樣，因此設想出來的飛船也各不相同
々 火星飛船經過長時間的飛行以後，快要到達火星
ぁ 這是火星飛船的表面著陸器，正在準備向火星表面著陸
あ 這是火星飛船居住艙的內部結構，居住艙內分成四層，六名航天員在里面生活和鍛煉身體，居住艙的外面是火星載人飛船的其它結構
ぃ 這是具有人工重力的火星飛船, 為了防止長期失重對人體的不利影響，火星載人飛船上必須有人工重力，只要將火星飛船的居住艙進行旋轉，即可產生人工重力，在漫長的飛往火星的旅途中，飛船都是采取這樣的方式進行飛行
い 產生人工重力的具體辦法是︰火星表面著陸器與飛船居住艙分離，然後機動到居住艙的另一端，從其頂部拉出數根長1500米的系繩，靠其自身的推力讓表面著陸器與居住艙圍繞系繩的中點旋轉，每分鐘旋轉一圈，即可產生0.38g的人工重力，圖中系繩的中點裝有太陽電池帆板，另外表面著陸器的傘形空氣減速裝置已張開
ぅ 這是一種帶有空氣減速裝置的火星表面著陸器，空氣減速裝置像一把傘一樣伸展開
う 火星表面著陸器已著陸在火星表面，空氣減速裝置仍然展開，一名航天員正在從扶梯下到火星表面。
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