[中配]探秘：30天內抵達火星的先進火箭

你可以在短短30天內到達火星 不,這不是科幻 一種新的突破性等離子發動機 實際上可能使這成爲現實 不久之後 我們可能會把巴哈馬的沙灘椅子 換成前往紅色星球的旅程 那我們什麼時候能買到票呢 嗯,可能要到2030年纔行 即便如此 前幾次的搭乘可能也僅限於宇航員 而非遊客的奢華體驗 不過他們已經感到非常興奮 因爲這款發動機有可能徹底改變太空旅行 顯著縮短飛行時間 讓任務變得更容易應對 現在前往火星只是一場夢 沒有人曾經踏足那裏 背後有一個重要原因 一次往返旅行 將意味着在太空中度過數年 而這絕對不安全 不過我們確實把人送上了月球 但那是另一個故事 到達我們的自然衛星只需要幾天 最快的旅程是阿波羅8號 當時宇航員從地球軌道到達月球軌道 僅用了不到三天 如果團隊想節省燃料 他們可能會選擇一條不同的路線到達目的地 而這些路徑可能需要更長的時間 有時甚至需要幾周甚至幾個月 才能最終到達月球 那麼花多長時間到達那裏 更多是一個戰略選擇 那麼火星呢 嗯 紅色星球遠得多 平均來說 地球與火星的距離大約是1.4億英里 根據NASA的說法 即使你現在能夠乘坐航天飛船直奔火星 旅程也需要7到10個月 以NASA的火星偵察軌道器爲例 這艘宇宙飛船於2005年8月 從卡納維拉爾角發射 直到次年3月才抵達火星軌道 旅行所需的時間可能會有所變化 這是因爲地球和火星之間的距離 在它們圍繞太陽運轉時總是在變化 所以即使我們幾個月內能到達那兒 往返旅行可能也需要將近三年 而沒有人想要那樣 不僅因爲在那裏沒有Netflix 生活會很無聊 更因爲這真的很危險 在太空中花費那麼多時間 對人體會造成實質性的傷害 你看 前往火星的任務 會讓宇航員經歷三種不同的重力場 首先 在前往火星的旅程中 他們將處於失重狀態 那麼一旦他們到達 他們就必須在 重力僅爲地球三分之一的環境中 生活和工作 最後 當他們回來時 還需要重新適應地球的重力 在不同的重力場之間切換 可不是開玩笑的 宇航員可能會失去平衡和方向感 這會導致噁心和混亂 在着陸火星的同時 處理這些問題 絕對既不有趣也不輕鬆 這只是一系列問題中的一個 這樣長途旅行 還有許多其他挑戰 比如單程通信延遲 可能達到20分鐘 設備故障 或醫療緊急情況的風險 以及始終需要仔細控制食物和物資的使用 幸運的是 我之前提到的新發動機 可能會拯救這個局面 能大幅縮短旅行時間 至少科學家們是這麼說的 他們建造了一種 等離子電動火箭發動機的原型 可以讓我們在僅30到60天內抵達火星 如果你第一反應是等離子體什麼 別擔心 我會解釋了 那麼這就是一種普通火箭 你在卡納維拉爾角看到的那種發射 它通過將液氫燃料和液氧氧化劑 注入發動機來工作 當燃料燃燒時 它釋放出大量能量產生推力 簡單來說 燃燒產生的超熱氣體從後面噴出 推動火箭向前飛去 然後它就起飛了 現在這就是等離子火箭 它的起飛方式與使用相同化學混合物 啓動的方式非常相似 但一旦達到軌道 它就會切換到電推進系統 工作原理完全不同 它不是燃燒液氫和氧 而是使用兩個電極 當帶電粒子在那些電極之間移動 並施加高電壓時 電流會產生一個磁場 將粒子推出發動機 那種超熱的等離子體朝一個方向噴射 宇宙飛船則向相反的方向移動 這就是它如何產生推力的 我們說的是至少6牛頓的推力 給你個概念 一個牛頓大約是抵抗重力支撐 一個小蘋果所需的力 當然 與普通火箭的爆發力相比 這聽起來微不足道 但事情是這樣的 等離子發動機可以連續運行數月 逐漸將宇宙飛船加速到極高的速度 酷 但我們說的是多快呢 普通的火箭燃燒燃料時 最大排氣速度約爲每秒2.7英里 與此同時 這種新型等離子火箭的速度 可以達到每秒約62英里 以那樣的速度 火箭前往火星的旅程只需一個月 那是個巨大的差異 這就是爲什麼人們認爲 這款新發動機可能會徹底改變太空旅行 通過讓spacecraft行駛得更遠 同時使用更少的燃料 這項技術可能正是我們在火星表面留下足跡所需要的 誰知道呢 或許還能超越那個 不過它還沒有完全準備好 這可能需要好幾年 現在它更像是一個原型 仍處於非常早期的開發階段 它正在一個特殊的設施內進行測試 這是一個長46英尺 寬約13英尺的真空槍 模擬太空條件 這個想法是先觀察發動機在真實條件下的表現 然後再將其送入軌道 他們可能想測試的一個方面 是它對伽馬射線輻射的反應 因爲在太空中 輻射可不僅僅是陽光 這是來自太陽、銀河系 乃至更遠處的一道道微小的亞原子粒子流 它們可能很小 但對於長途任務仍然是一個重大挑戰 因爲在地球上來自太空的太陽輻射並不算什麼大問題 我們的氣氛和磁場吸收或偏轉了大部分輻射 但宇航員和他們的飛船在外面並沒有那種天然保護 問題在於 這些高速粒子可以直接穿透人體 它們可以撕裂DNA分子 使其斷裂 導致嚴重的健康問題 即使僅僅一個小時沒有適當的防護 對我們來說也可能是致命的 我是說對於宇航員來說 但這不僅僅是人類 宇宙飛船也會受到影響 這些粒子能夠穿透飛船材料 損壞敏感電子設備 導致故障、失靈 甚至徹底失效 在漫長的太空旅行中 你最不希望遇到的就是這個 對吧 去火星的路上可沒有車站和維修工 而且往返旅行需時超過一年 這可真是個大問題 宇航員和他們的飛船暴露的時間越長 風險就越高 這就是爲什麼 尋找更快到達火星的方法如此重要 不過這種等離子發動機的創造者 並不是唯一一個 在爭相用更快的火箭抵達火星的人 美國國家航空航天局 最近與國防高級研究計劃局合作 測試一種在太空中使用的 核熱火箭發動機 一種可以縮短未來人類 前往紅色星球旅行時間的技術 與此同時 SpaceX在其殖民計劃中更有雄心壯志 這個計劃更廣爲人知的 是佔領火星 他們的計劃是讓人類實際 希望這能幫助人類長期生存 他們計劃在2026年發射第一批星際飛船 但可能仍然會是無人飛行 科學家們相信那些飛船 能在短短6個月內到達火星 所以我們有一種等離子發動機 一種核熱火箭 以及整個佔領火星的任務 大家都在爭先恐後地 想讓人們儘快到達火星 但到底誰能率先成功到達那裏 且速度最快呢 我想只有時間能證明 不過你可以在評論區發表你的猜測