若是純真的想去火星,不消考慮回來的事,確實可以辦到!但想用今朝的手藝把人類從火星帶回地球確實有點不實際,甚至可以說不成能實現。固然近年來,火箭推進、制造和硬件的反復利用獲得了龐大的成長。可是,科學家和各類航天機構仍然受到60年月nasa面對的同樣的問題,重力和能源的束厄局促。從火星返回地球比去月球或去火星的單程使命對人類來說更具挑戰性和危險性。
起首火星比月球的重力更強
火星上的重力是月球上的兩倍多(大約是地球的三分之一)。今朝,若是要載人去火星,運載火箭和逃離火星引力所需的燃料當作本高得令人望而卻步。從月球概況升起的每千克質量需要從地球發射632千克的硬件、燃料箱和燃料。從火星概況發射1公斤重量要比月球貴10倍以上。有人提議用火星上的天然資本建造火箭發射基地或出產燃料。可是采礦設備很是重,得起首輸送到火星。即使不采礦,所有的礦產資本都被事先整潔地堆放在火星上,直接拿來用,但將這些資本轉換當作合金材料和可用的火箭燃料所需的制造設備比直接從地球上攜帶硬件和燃料還要重。固然在火星上出產燃料,理論上可行,但這些方式超出了當前的手藝。
火星的距離更遠
阿波羅號宇航員花了3天時候,從地球到月球跨越了38萬公里。地球和火星之間最短的距離大約每2年呈現一次,大約是7800萬公里,是月球觀光距離的203倍。但在軌道轉移的過程中,火星也在活動,是以對霍曼轉移軌道道理的應用表白,若是沒有極高的能量(好比極高的速度),從地球到火星的最短路徑現實上是5.93億公里,即比月球觀光長了1543倍。
火箭的極限速度
我們可以經由過程長時候持續加快達到龐大的速度。可是在所有加快過程中,必需帶一臺重型策動機和足夠的燃料以及能容納燃料的油箱。還有,這么重的設備燃料為了平安著陸在火星上,將需要幾乎等量的燃料來減速。解決這個問題需要的一種方式是,在只運輸有用載荷的同時,讓大量的燃料(也許還有策動機)留在地球上。以光的形式標的目的移動的有用載荷傳輸能量是實現這一方針的一種體例。可是像核引擎、離子驅動和磁力推進一樣,這些都還沒有實現。此外,即使是100%效率的策動機也需要大量的能量才能穿越這段距離。
船員的補給
按照上面的第2和第3條,利用任何手藝去火星觀光的最短時候是6-8個月。在這段時候里,維持一個船員的糊口所需的補給,使本已嚴重的重量問題落井下石。還要考慮在火星上維持宇航員所需的大量補給和出亡所。從火星返貨所需的補給加倍麻煩,因為您需要帶更多的燃料和油箱來加快火箭分開火星軌道返回地球。若是想在火星上自給自足,在火星上出產食物,這需要時候來建造,也需要更多的設備來設置和維護,這反過來會增添地球發射的有用載荷質量。誘導宇航員進入深度睡眠狀況可以削減所需的總供給,但這種手藝今朝有風險,也未經測試,不是我們當前手藝的一部門。
火星載人打算
美國宇航局2009年的陳述“嚴重的人類火星使命”確定,一個4人返回火星的使命將需要在低地球軌道上組裝多個硬件和燃料的有用載荷,這些有用載荷由擬議中的戰神五號火箭(比土星五號更大)運載。戰神五號總共需要發射13次,僅是為了將所有硬件、設備、燃料和乘員先送入近地軌道。這將是整個阿波羅打算中土星五號發射的總數。別的四次較小的火箭將把硬件、燃料、補給和機組人員的自力有用載荷從地球軌道推標的目的火星。此中一些有用載荷最終會下降并下降在火星概況,而另一些則在火星軌道上期待。在完當作概況工作后,最小最昂貴的發射將把機組人員和泥土樣本帶進火星軌道,與期待在火星軌道的燃料和補給有用載荷匯合,然后飛出火星軌道返回地球。
若是沒有暗斗的壓力,公共或私營部分就沒有足夠的資金或樂趣來幫助這么大的工程。但將來必定會有載人火星使命,可能很快就會有。但從今朝來看載人火星使命只是一個單程觀光,要么就需要成長出今天還不存在的手藝。
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