玩转宇宙,载人登火星难度高,科学家找出燃效最高的航行门路

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地球进入木星刚体洛希极限就被撕碎?看天文学家怎么说

最近热播的科幻电影《流浪地球》中,有一个场景震撼人心:地球“流浪”到木星附近时,一部分大气被木星的引力吸引过去,形成一股气体流,而随着不断接近地木“刚体洛希极限”,地球的命运也危在旦夕。尽管严格的计算证明以上场景可能有所夸大,但洛希极限到底是什么?

  为了让搭载宇航员的重型飞船顺遂上岸火星,工程师需要找到新的着陆方式。凭据宇航工程师克里斯托弗·洛伦兹和扎克·普特南举行的研究,燃效最高的航行门路是险些垂直冲进火星大气层。随后,飞船可以抬升高度,在大气最为浓密的低空航行,以便发生最大的阻力。行使这种简朴的物理手段减速,义务设计职员可以节约燃料,让飞船携带更多科学仪器。
玩转宇宙,载人登火星难度高,科学家找出燃效最高的航行门路   载人火星飞船艺术概念图   人类的火星探索设计愈发雄心壮志。随着探索设计的推进,未来会将体积更大的飞船送上火星。迄今为止,美国宇航局的机器人探索义务所有接纳降落伞、气囊、太空起重机和减速火箭。为了让载人飞船顺遂上岸火星,工程师需要寻找新的着陆方式。   现在,进入火星大气层前,飞船的速率可到达30马赫。进入过程中,绝大多数飞船行使降落伞减速。一旦飞船的速率降至只有音速的几倍,工程师可以选择一系列方式,让飞船平稳着陆。不外,由于缺乏很好的扩展性,降落伞并不适合大型飞船。这促使宇航工程师克里斯托弗·洛伦兹和扎克·普特南探索其它方式。在2018年12月31日发表于《航天器与火箭杂志》的论文中,他们论述了研究发现。
玩转宇宙,载人登火星难度高,科学家找出燃效最高的航行门路   “好奇”号自拍照   在迄今为止上岸火星的所有探测器中,“好奇”号的重量最大,到达2200磅(约合1吨)左右。未来的载人火星飞船重量更大,可到达5到20吨。这需要飞船使用制动火箭减速,SpaceX和“蓝色起源”的助推器便接纳这种方式着陆。不外,这会花费大量燃料,再加上发射时花费的燃料,

“盖亚”卫星发现一条壮观“星河” 已流淌10亿年

借助欧洲航天局“盖亚”卫星的观测数据,维也纳大学的科学家发现了一条“恒星河”,覆盖南天的大部分区域。这条星河距地球较近,至少存在4000颗恒星。自10亿年前形成以来,它们便一直“组团”流淌。由于距地球较近,这条星河是一个理想工作台,可帮助科学家窥探银河系!

所需携带的燃料量将是一个惊人数字。   此外,携带大量燃料还会占用名贵的空间。若是无需携带大量燃料,这些空间可以搭载人类探险家或者珍贵的科学仪器和补给。为此,义务设计职员必须善加行使燃料,同时确保飞船以平安速率在平安地址着陆。
玩转宇宙,载人登火星难度高,科学家找出燃效最高的航行门路   火星极地着陆器,用于网络火星南极的天气数据   普特南在一份新闻稿中示意:“飞船携带一定数目的推进剂,你需要合理选择制动火箭的焚烧方式。你可以让飞船精准着陆,也可以忽略正确度,耗光所有燃料,以便让体积最大的飞船着陆,又或者在二者之间追求平衡。”   在飞船以极超音速移动时,工程师可以操控飞船。航天飞机虽然有“飞砖”的恶名,但也可以操控。通过调整行进中的飞船角度或者打破平衡,飞船可以获得升力,转向给定的偏向。即便在火星的稀薄大气层,工程师也能举行这种操控。(飞机无需使用发动机,便可转向。若是飞机降低一个机翼,便会因升力实现转向。)
玩转宇宙,载人登火星难度高,科学家找出燃效最高的航行门路   11月26日,“洞察”号着陆器将上岸火星   这意味着义务设计职员可以在制动火箭焚烧、花费名贵的燃料前操控载人飞船。如能正确选择制动火箭焚烧时的飞船高度和角度,他们可以节约燃料。这允许飞船在不花费燃料举行转向的情况下进一步靠近预定着陆地,同时将飞船减速花费的燃料降至最少。   在思量多种想定后,洛伦兹和普特南以为燃效最高的航行门路是险些垂直冲进火星大气层。随后,飞船可以抬升高度,在大气最为浓密的低空航行,以便发生最大的阻力。行使这种简朴的物理手段减速,设计职员可以节约燃料,让未来的火星飞船携带更多科学仪器。

原创文章,作者:菜鸡,如若转载,请注明出处:https://www.20on.com/8505.html

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