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北京pk拾赛车开奖结果人类能登陆火星?NASA飞船引擎今昔概览

人类能登陆火星?NASA飞船引擎今昔概览

【大纪元2015年10月21日讯】(大纪元记者张秉开编译报导)也许科幻电影的震撼视觉享受让人觉得只要利用技术就无所不能,去火星将是家常便饭一样的轻松往来。实际上,北京赛车开奖结果现实的星际旅行仍是困难重重。

据《赫芬顿邮报》10月20日报导,由于受限于飞船的动力系统、人体反应等条件,目前地球人的火星旅行计划面临很多挑战。如果使用效率低下的化学燃料火箭,只能进行长时间的星际旅行。普遍认为,按照现在的太空载人技术,火星之旅单程约需250天,往返会长达500多天。宇航员在长期失重的太空旅行环境中,健康和安全都可能遇到严重问题,如太空射线的辐射损伤、免疫系统受损和眼损伤等等。

报导说,回顾美国航空航天局的火星探测发展历史,可以体会航天技术的一些发展情况。

过去曾设想核动力飞船

核动力飞船构想图 (维基百科)
核动力飞船构想图 (维基百科)

航空航天局早在1966年即有发展核动力火箭的项目。他们曾做过NERVA NRX/EST核引擎实验,证明核引擎产生高达113.5吨推力,并连续运转90分钟。

 

航空航天局的沃纳‧冯‧布劳恩(Werner von Braun)曾构想阿波罗计划后使用NERVA发动机作为土星五号火箭的第三级动力,并乐观地期待1978年实现到达火星,甚至可以在1981年建立庞大的月球殖民地。

空间核动力推进办公室( Space Nuclear Propulsion Office )也拟定建10个核引擎飞船的计划(6艘用于地面试验和4艘用于飞行试验)。但是该计划1966年后由于政治原因而拖延。最后,在1973年1月5日,NERVA核动力飞船项目也完全终止。

现在发展离子引擎技术

航空航天局希望在2030年后实现登陆火星。自2013年,他们一直考虑火星转运飞行器(MTV)“哥白尼”号计划,但是这只是一个辅助项目。

 

深空一号的概念图 (维基百科)
深空一号的概念图 (维基百科)

航空航天局正在积极发展离子发动机技术。因为它对环境无害、高效以及能获得很高速度,所以获得青睐。航空航天局的黎明(Dawn)和深空1号(Deep Space 1)飞船使用氙气2千瓦NSTAR离子引擎,只提供约0.09牛顿推力,但恒定速度运行一年后(这是化学推进剂火箭做不到的),速度可以达到每秒几公里,足以抵达小行星和彗星。

 

离子发动机技术需要突破供能问题。要获得几十几百牛顿的推力,则需要20万至100万瓦功率的能源。因此,航空航天局现在采用太阳能-电能组合供能设计,以5万〜10万瓦功率来驱动霍尔效应离子发动机。

VASIMR离子引擎飞船构想图 (视频截图)
VASIMR离子引擎飞船构想图 (视频截图)

国际空间站(ISS)计划测试另一种电磁等离子体火箭(VASIMR)是否可行,其VX-200-1引擎使用20万瓦电能,可以产生5牛顿推力。据发动机研制者艾德阿斯特拉火箭公司(Ad Astra)的分析,这种引擎飞船可以在39天内到达火星。该试验在今年3月被取消,但是航空航天局仍对此保持浓厚的兴趣,在其它方面如航天器和太空拖船使用此技术。

 

未来可能为混合供能飞船

大部分航空航天局观察家相信,火星转运飞船将采用太阳能电力以及离子发动机设计,装备高效率的太阳能电池板。但是,这种飞船看起来会像一把飞行的大伞。不过,它有能力在大约100天左右到达火星。

 

登陆火星构想图 (维基百科)
登陆火星构想图 (维基百科)

报导说,一旦我们能做到这些,可能会带来商业竞争,将会有人开发出飞得更快的航天器,将太空飞行变成商务旅行甚至娱乐。也许,人会五天即能到达火星,一两个月时间到土星!#

 

责任编辑:林妍

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