![]() |
|
一组科学家提议利用位于地面的激光发射器,发射一道直径10米的激光,足以把一千公斤的物体在45天内送达火星。
人类第一趟火星之旅基本已经确定将使用SpaceX公司的化学燃料动力飞船,大约需要六个月的时间才能抵达火星。但是2018年,美国宇航局(NASA)招标新的飞船动力方案,希望能把一千公斤的物体在不到45天之内送达火星,不仅为将来地球和火星的物流运输做准备,也希望能缩短未来人类去火星旅途的时间,这将大幅减少人体所受到的太空辐射。
这道激光由大量肉眼看不见的红外光束组成,其波长不到一微米。总功率100兆瓦,差不多相当于美国8万户家庭的用电。待送的货物或飞船要先抵达地球的轨道,在那里等待启程。货物上装配一个反射器,把收到的激光送入一个含有氢等离子体的加热室。此密闭的加热室的温度将上升到4万开尔文(大约为7.2万华氏度),其中的氢气将被加热到1万开尔文(大约1.8万华氏度),此时氢气从一个喷嘴喷出,藉以产生推力。
根据设计,这个推进机制只需每58分钟进行一次。飞船还会配备一些侧边推进器,保证地球在自转的过程中飞船还能对准地面的激光。按照研究人员的计算,激光停止发射的时候,飞船和货物将以每秒17公里的速度飞离地球。按照这个速度,不到8小时飞船就能飞到比月球更远的地方。
一个半月后抵达火星的时候,飞船的速度仍然可达每秒16公里,需要使用“空气刹车”的技术让飞船减速进入距离火星地面150公里的轨道。这是另一个难点。
研究组说,最理想的情况是让飞船携带一个化学燃料引擎到时候助推减速。可是,这些燃料很重,将使得飞船允许的载货量降至还不到总重量(一千公斤)的6%。另一个办法是,人类将来有能力在火星基地搭建和地球上一样的激光发射装置,在那边接应抵达的飞船,用激光提供反向推力帮它减速。这也很合适,但是短期内还办不到。
所以目前空气刹车是唯一的办法。但是这难度也很大,飞船将受到8g的刹车加速度(g是地球的重力加速度,9.8 m/S2),这差不多是人体能够承受的极限。这个过程飞船也会产生巨大的热量,需要制造特殊的保护材料才能经受得住。
研究组表示,这套“激光-热力”动力方案一个很明显的优势是,能源占飞船质量的比例很低,因为能量源位于地面,飞船上用于接收激光的反射器质量也很小。
主要研究者伊曼纽尔·杜佩莱(Emmanuel Duplay)说,人类最初登陆火星的飞船不会使用这种技术,“然而,随着更多人去火星,并要在上面建立基地,我们就会需要更快捷的旅行方式,减少辐射危害。”
这份研究2021年12月16日发表于《宇航学报》(Acta Astronautica)。
当前新闻共有0条评论 | 分享到: |
|
||||||||||
评论前需要先 登录 或者 注册 哦![]() |
24小时新闻排行榜 | 更多>> |
1 | 等不及四中全会 中南海变局公开 |
2 | 习亲自指挥谋害 传遗孀程虹爆李克强死前心 |
3 | 这一击 将成为压垮习近平的一根稻草 |
4 | 习下台前兆 中南海突祭新规内幕 |
5 | 快讯!马兴瑞卸任新疆党委书记 |
48小时新闻排行榜 | 更多>> |
一周博客排行 | 更多>> |
1 | 俺吃错过药 | 阿妞不牛 |
2 | 空前绝后:24岁的中共总书记及 | 赵大夫话室 |
3 | 人死后灵魂还在吗? | 骆驼 |
4 | 中美空军相差多远?看运-20和C | 弓长贝占郎 |
5 | 走出中国城,走活中国人 | 解滨 |
6 | 共产革命之前的上海和伊斯兰革 | 陈家梁子 |
7 | 习大大唱独角戏,听床师们情何 | 蛇形刁手 |
8 | 2024回国:海南环岛游 | 马黑 |
9 | 赵晓:燕京大学校训的真正含义 | 万维网友来 |
10 | 国内外形势一片大好 | 倩影 |
一周博文回复排行榜 | 更多>> |
1 | 人死后灵魂还在吗? | 骆驼 |
2 | 奇袭伊朗.高法裁决.外交内政. | 木秀于林 |
3 | 俺吃错过药 | 阿妞不牛 |
4 | 永生的三种结局:福斯卡的幻灭 | 万维网友来 |
5 | 伊朗问题能够一劳永逸吗? | 阿妞不牛 |
6 | 相信固执己见可以治愈 | 施化 |
7 | 走出中国城,走活中国人 | 解滨 |
8 | 2024回国:海南环岛游 | 马黑 |
9 | 纽约市想要一位共产主义市长吗 | Jinhuasan |
10 | 再反转:B-2只炸了个皮毛? | 北栖 |