地球到火星的距离,登陆火星后我们应该如何离开?(2)
承载所有物资
火星任务将是人类历史上的首次外层空间之旅,需要五艘独立的宇宙飞船运送宇航员和所需物资到那个红色星球上。
美国航空航天局的工程师面临严峻的考验,要使火箭升空器在那个红色星球上安全着陆,并在那儿自行制造燃料以便运送宇航员返回地球。
在登陆火星的任务中,一些物资会破裂成小部件,宇航员登陆后需要将其重新组装。
而火箭升空器却不能这样。美国航空航天局约翰逊航天中心的系统工程师米歇尔·洛克说:“在尘土漫天的火星上,你穿着太空服,戴着连指手套,在这样的情况下你是不会想去安装引擎的。”
按照美国航空航天局的话来说,约18吨的重量使得火箭升空器成为这次任务中“最大的不可分割的负载物”。迄今,我们送往火星的最重物体是重1吨的“好奇”号火星探测器。
物体在火星上着陆不像在地球上那么容易,尤其是重达几吨的物体。太空舱从天空降落到地球上时,可以借助大气层的摩擦力减小其降落速度。
而火星上的空气密度仅为地球的百分之一。洛克说:“这些大气只够让人们感到烦恼,却不足以做任何有用的事情。”或者可以这么说,这些空气可以让你燃烧起来,却没办法帮你降低速度。
地球到火星的距离,登陆火星后我们应该如何离开?
这就是为什么美国航空航天局着力研发新技术,比如极超音速充气式空气动力减速器(这是一种巨型锥状充气式防热罩,也可以用作制动系统)的原因。进入火星大气层时防热罩就会展开,使着陆器的速度从极超音速降到超音速,同时利用火箭引擎实施可控着陆。
地球到火星的距离,登陆火星后我们应该如何离开?
马克·沃特尼做了这样的计算:升空器在着陆过程中将燃烧5吨至7吨的推进燃料,而从火星起飞时将需要燃烧33吨燃料以摆脱这个红色星球的引力,穿过其大气层将宇航员和科学物资安全送入预定轨道,在那儿与地球返回器实施对接。
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