移民火星有多難?科學家認為登陸火星最大的問題就是:能源

天空之城 2021/01/01 檢舉 我要評論
 

哇!真的第一次見哎,知识不会,只是姿势不对;科学凡此种种,用人话讲才能听懂

文/天空之城

 

說起星際旅行,大家的腦海中肯定會想起被稱為最強科幻電影的《星際穿越》,裡面故事背景的設定,和畫面視覺的衝擊無不令人震撼,很多人看完歎為觀止,也有人提出疑問像電影中的星際旅行真的能夠實現嗎?

首先我們不討論影片裡衝動的問題,就提裡面的飛船,一說到星際旅行很多人都想到了馬斯克的火星移民計畫,旨在用他們研發的星艦運送100萬人去殖民火星,在火星建造城市。

然而目標看起來雖然非常的宏偉,但這時候就有人出來抨擊說,不解決傳統化學燃料的問題,人類永遠也做不到星際移民。這又是怎麼回事呢,今天我們一起來瞭解一下宇宙飛行能源的問題!那麼在這裡我就給大家提問個問題:依靠當下的火箭燃料,我們真的能登陸火星嗎?

為什麼說不突破能源技術,人類就永遠無法做到星際旅行呢,我們現在來看一下當下的航太科技上用的是什麼能源,能源是產生驅動航天器飛行的能量,現如今航太發射的主要能源仍然是化學能,也就是化學燃料。

化學燃料的弊端問題非常明顯的那就是消耗巨大,我們拿上個世紀阿波羅計畫的土星五號舉例,土星五號火箭一級總重約2290噸,單單燃料就達到2160噸,也就是以一秒鐘13噸的速度持續燃燒165秒。

土星五號這個大傢伙總重3000噸也僅僅將45噸的載荷送往月球。再拿馬斯克的星艦來說,星艦要前往火星一次,就需要在近地軌道進行3—5次的加油,才足夠使它從近地軌道進入地火轉移軌道,並且還得有足夠的燃料,減速緩衝在火星著陸。所以,100萬人移民火星的夢很難實現。

那麼既然化學能做不到,未來宇宙飛行又有什麼能源是可行的呢?毫無疑問目前最有可能的是核能!「嫦娥三號」總設計師孫澤洲就說過:「從技術發展上來講,如果以後要對,像木星這些距離太陽更遠的行星進行探測,完全依靠太陽能不太現實,這期間對空間核動力的應用就會有比較大的需求。

在上個世紀美國和前蘇聯就曾經研究過核能航天器但都以失敗告終,雖然說目前對核能已經有較小的規模利用,例如核電站、核動力驅動等等,但是還做不到對核聚變的完全控制,這也就是限制住了核能航天器的發展,還有一個最重要的原因也是擔心核污染。

電離子推進器,離子推進器的特點是比沖高、效率高,目前小型的離子推進器已經小有成就,廣泛的應用在各種深空探測器中例如日本的隼鳥號。這時候就有懂行的小夥伴就提出疑問,離子推進器用在衛星和探測器上還行,用在人類星際旅行不靠譜吧。

美國曾經提出一款VASIMR火箭,全稱叫可變比沖磁等離子體火箭,是正在試驗的一種採用核動力的大功率推進器,它是一種既有很大推力,又有很高比沖的電火箭。這款火箭雖然也是採用核動力的推進器,但它沒有核污染的危險性!

總的而言核能航天器和電離子推進器是目前技術來講可以突破的,那麼有什麼是未來可能會實現,現在看起來很科幻的呢?那就是反物質!反物質用於人類穿梭於宇宙前往更遙遠的深空,理論上是可行的,但目前也僅限於理論和科幻作品中,是科幻作家最喜歡的星際運輸燃料,利用反物質可以將飛船加速到最大限度接近於光速。但目前人類對反物質的研究還處於發現階段,反物質的生產、保存使用對於現在而言都是那麼的遙遠。

你是否相信未來人類會實現星際旅行呢?你覺得哪種能源會是未來最靠譜的宇宙飛行能源呢?歡迎評論區留言討論!

 

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