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宇航員繞月球走一周需要多長時間?

作者:新浪探索
宇航員繞月球走一周需要多長時間?

擡頭看月亮,月亮是多麼的渺小。但是,如果你登上宇宙飛船,穿上宇航服,踏上史詩般的月球漫步,猜猜繞月球一周需要多長時間?

  答案取決于許多因素,包括您的步行速度,您每天旅行的距離以及為避免危險地形而可以采取的繞道。

  一般來說,繞月航行大約需要一年的時間。但事實上,在這個過程中有許多挑戰需要克服。

  據美國宇航局稱,到目前為止,月球表面已有12人,他們都是1969年至1972年間阿波羅任務的宇航員。發回地球的圖像告訴我們,在月球的低重力環境中行走(或者更準确地說,向前跳躍)是非常困難的(而且很有趣),大約是地球引力的六分之一。

  但美國宇航局随後的研究表明,人類在月球上的旅行速度比阿波羅宇航員快。從理論上講,繞月一周的步行時間可能比以前預期的要短。

  加快步伐

  據美國宇航局稱,在阿波羅任務期間,宇航員以每小時2.2公裡的速度随意跳躍并在月球表面行走。他們的速度很慢,主要是因為他們穿着非常笨重的加壓宇航服。當時,人們在設計宇航服時并沒有考慮運動的靈活性。但是,如果"月球漫步者"穿上較輕的宇航服,他們可能會發現四處走動更容易,是以速度更快。

  2014年,美國宇航局在《實驗生物學雜志》(Journal of Experimental Biology)上發表了一項研究,測試了人類在模拟月球重力下行走和奔跑的速度。為此,該團隊要求八名參與者(其中三名是宇航員)在DC-9飛機上的跑步機上行走和跑步。在此期間,飛機可以模拟月球的引力,因為它在地球上以特殊的抛物線軌迹運作,一次持續約20秒。

  實驗表明,參與者在跑步前可以以每小時5公裡的速度行走。這不僅是阿波羅宇航員步行速度的兩倍多,而且更接近我們地球上平均最快的步行速度,即每小時7.2公裡。

  參與者可以走得如此之快,因為他們可以自由地擺動手臂,就好像我們在地球上行走一樣。這種擺動産生向下的力,這反過來又部分抵消了重力的損失。另一方面,阿波羅宇航員行動緩慢,因為他們穿着笨重的宇航服,沒有辦法擺動手臂。

宇航員繞月球走一周需要多長時間?

  在這個新的最大假設速度下,我們隻需要91天就可以在月球上行走一周,總長度為10,921公裡。相比之下,地球的赤道周長為40,074公裡,連續行走地球一周(例如,不吃不喝不睡)大約需要334天。但是由于海洋,我們實際上不能繞着地球走。

  當然,沒有人能連續91天走路。是以,繞月一周的實際時間将更長。

  規劃您的路線

  在月球上徒步旅行也面臨着各種挑戰。"從邏輯上講,我認為這是可能的,"歐洲航天局(European Space Agency)的科學顧問艾丹·考利(Aidan Cowley)說。但是,這項任務是如此奇怪,以至于沒有人會真正嘗試它。"

  月球徒步旅行的挑戰之一是攜帶水,食物和氧氣等用品。

  "我認為把這些東西包裹在你的背上可能是不現實的,因為它太重了,即使月球的引力隻有地球的六分之一,"考利說。

是以,考利說,你需要一輛物流車。然後,物流車輛可以兼作庇護所。"許多航天機構正在考慮使用加壓漫遊車的可能性,這可以為宇航員的探索任務提供支援,有點類似于移動迷你基地,"他說。晚上,您可以留在物流車中,補充能量,等到天亮出來繼續行走。"

  月球冒險家當然也需要一套太空服,它将被設計成最大的移動靈活性。Cauley解釋說,目前的宇航服仍然不是設計得太運動,但有一些機制可以設計出适合的宇航服,允許穿着者的手臂自由擺動,這樣他們就可以在月球上正常行走。

  然後,月球上坑坑窪窪的地形意味着找到合适的路線可能很麻煩,特别是因為一些隕石坑可能有幾英裡深。"當你遇到一個隕石坑時,你最好繞道而行,這太危險了,"考利說。

  照明和溫度也是規劃路線時要考慮的因素。"在月球赤道附近,白天,溫度約為100攝氏度,"考利說。到了晚上,氣溫驟降至零下180攝氏度。"

  月光意味着在某些日子裡,白天和整夜的陽光可能很少,至少有一半的旅程隻能在黑暗中進行。專門設計的宇航服可以在這種極端溫度下保護您,物流車也是如此。然而,溫度也可能改變月球光滑的狀态,月球光滑是一種薄薄的灰色土壤,覆寫着月球堅實的基岩表面。"浮橋狀态的變化也會影響你行走的速度,"考利先生說。

宇航員繞月球走一周需要多長時間?

在這張1972年的照片中,阿波羅17号登月艙飛行員哈裡森·施密特(Harrison Schmidt)用可調節的采樣勺探索月球。

  但也許更危險的是輻射。與我們的地球不同,月球上沒有磁場來阻擋輻射。"如果沒有任何重大的太陽活動,那就好了,"考利說。但是,如果發生太陽耀斑或日冕物質抛射,您會暴露在高水準的輻射中,這可能會對您的健康構成嚴重威脅。(根據美國宇航局的說法,太陽耀斑和日冕物質抛射釋放出大量的能量粒子和磁性粒子,但釋放的粒子類型,事件的持續時間以及輻射在太空中傳播的方式各不相同。)

  由于您的肌肉和心血管系統需要在低重力環境中進行鍛煉,是以這些任務對耐力訓練的要求也很高。"你可能需要派一名具有超級馬拉松健身能力的宇航員來完成這項工作,"考利說。"

  最後,考利說,一個人每天可以走三到四個小時。是以,如果一個人每天以5公裡/小時的速度行走四個小時,假設他的路徑沒有受到隕石坑的幹擾,并且他已經解決了溫度變化和輻射的挑戰,那麼他仍然需要每周大約547天才能繞月航行,将近一年半。

  然而,考利說,至少在1930年代末或1940年代初,人類将沒有技術或裝置來完成這一壯舉。但也許一些異想天開的億萬富翁會想嘗試一下,并把它付諸實踐。"(于林)

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