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我們該如何前往火星?

作者:天文線上

美國宇航局想去火星。真棒!

正如NASA在其公共宣傳中使用的令人眼花缭亂的圖像所描繪的那樣,這種方法似乎包括以下内容:

我們該如何前往火星?

美國宇航局對火星的觸角

将宇航員斯科特·凱利(Scott Kelly)送到國際空間站一年,以了解零重力的影響。

将近地小行星送入月球軌道的小行星重定向任務證明了太陽能推進在太空中是可行的。

使用太空發射系統的元件在遙遠的地球軌道上組裝火星轉移航天器。

在新航天器上,擷取宇航員往返火星所需的一切,并讓他們上路!

将航天器留在太空中,以便将來前往火星。分别來回轉移宇航員和補給品。

我們該如何前往火星?

我不是想說一個頭腦風暴練習,這不是一個好主意,但這不是我去火星的方式。我太自信了,太不耐煩了,是以這個計劃不适合我。

首先,我們可以跳過這個為期一年的任務。事實上,NASA,我可以給你一個直接的結論:在零重力下一年會導緻骨質流失,肌肉萎縮,免疫系統受損,暴露于輻射以及宇航員眼睛形狀的變化。我們已經學到了這一切。同樣,我們已經知道太陽能推進在太空中是可能的 - 非常有效,強大且可調節。商業衛星現在由太陽能供電,未來還會增加更多。唉,自新千年以來,美國宇航局本身就利用太陽能來推動飛行,例如黎明!沒有什麼可以證明的。我們可以使用已知的技術。

接下來,組裝一個火星轉移飛船,把它送出去,并在未來的探索中重複使用它——我喜歡這樣。以下是我将如何做到這一點。

我們該如何前往火星?

首先,讓一家開發太陽能推進衛星的公司建造幾輛航天器總線。它們每艘售價數千萬美元,可以用獵鷹,阿麗亞娜或阿特拉斯攜帶。(這對NASA來說是一筆省錢的交易!然後,将它們固定在一起。我真正想要的是他們的推進系統。每個航天器都有一個功率約為10kW的推進系統,NASA希望将其提升到火星約100kW。是以,根據我的火箭科學計算,我們需要...10顆衛星。或者,如果我們去掉這些衛星經常攜帶的所有與通信相關的負載(我不在乎它們做了什麼),也許我們可以将這個數字減少到5個。

我們該如何前往火星?

四顆衛星固定在一起(強制性藍離子發動機排氣)

誰可能想要考慮支援這些連接配接衛星的最佳方式?也許有某種架子。但我并不擔心這一點,因為NASA在建造子產品化裝置并将其固定在太空結構上已有二十年的經驗。他們可以使用自己經過驗證的技術來做到這一點。

現在我們需要一個容納宇航員的地方。最好有一個适合解決問題的環境,并解決斯科特·凱利即将确定的問題。與太空旅行相關的許多主要生理問題都與零重力有關。可惜我們的火星轉運飛船不能随身攜帶重力。

我們該如何前往火星?

哦,等等!科幻小說知道答案。科幻小說在幾十年前就有了答案!旋轉航天器。這使得宇航員能夠産生類似重力的效果,并承受沿着旋轉軸向外移動的力。

但是建造一艘巨大的環形船需要大量的時間,工作,精力和資源。我在腦海中想到了一些不同的東西。更簡單的東西:

我們該如何前往火星?

我的火星轉運船,完成了!

右邊是一個圓柱形的充氣生活空間。(充氣元件非常适合空間建設,因為它們隻需要小型發射器。由于我的航母上的所有東西都是由小部件組成的,我們可以每月發射一次,不是因為它們需要像太空發射系統(SLS)這樣的超重型火箭,而是每兩年才發射一次。這個充氣生活空間由鍊條繩或中央推進核心之間的某種架構連接配接。宇航員會感覺到"重力"将他們拉到圖檔的右側(并且由于推力而略微下降)。左邊是一個簡單的平衡:我畫的形狀會讓人聯想到分離的上級火箭。它可以用作長期儲罐,但其主要用途隻是為了使平衡和旋轉更容易。整個航天器将圍繞推進軸旋轉,速度足夠快,至少可以給宇航員帶來月球或火星的重力水準。(這張圖檔的各個部分不成比例!)

我們該如何前往火星?

在我把這艘載人飛船送上火星之前,我會做最後一件事。我将用足夠的食物,水和空氣填充航天器,讓宇航員前往火星并進行表面停留。

但是,這對于回程來說還不夠。

但是我會帶上種子。當宇航員登陸火星時,他們要做的第一件事就是成為高科技的太空農民。他們将種植火星表面回程所需的所有食物。

我為什麼要這樣做?首先,種子比成熟食品更小,品質更差。從能量意義上講,它們可能不像直接将食物運輸到火星那樣昂貴。其次,在火星上,我們可以從大氣中擷取水和二氧化碳來滋養作物生長。是以,在整個任務過程中,我實際上節省了時間和金錢。還有另一個原因,一個我覺得更令人信服的原因。如果我們已經完成了任務,還不知道如何殖民和探索其他星球,不能繼續殖民和探索它們,那麼整個努力的目的是什麼?學習使用其他世界的資源對于未來的太空探索至關重要。我們知道火星上有水,我們知道有氧氣,我們甚至知道我們可能會在他們的土壤中種植作物。我們應該專注于這個想法并發展它。換句話說,我認為嘗試火星探索是短視和愚蠢的,無論是實際上還是哲學上,我們都可以從地球上攜帶的物資。

我們該如何前往火星?

我們需要一個火星項目,可以開發利用火星資源來支援未來火星探索的技術。我們需要以子產品化、可再生、可調節規模的方式做到這一點。我們需要確定我們的宇航員 - 不,我們的先驅者 - 擁有解決自己問題的工具,材料,基礎設施和自主權。換句話說,我們需要停止思考如何將一些穿宇航服的人送往火星,停止思考如何讓宇航員在火星上進行科學研究,並思考如何殖民火星。需要很多小事情才能走到一起,需要一些大事情才能适應。但是,對于大多數任務,我們已經擁有了技術。我們從生命之初就擁有這些技術。我們需要一個正确配置的太空計劃來使用這些技術。

這就是我要去火星旅行的方式。

資源

1.WJ百科全書

2. 天文名詞

3. 葉氟約瑟夫舒爾

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