星际旅行
霍曼转移轨道 霍曼转移轨道是一种变换太空船轨道的方法,途中只需两次引擎推进,相对地节省燃料。 飞往火星和金星的飞行器一般使用霍曼转移轨道法,该轨道呈椭圆形,其开始一端与地球相切,末尾一端与目标行星相切。该方法所消耗的燃料得到了尽可能的缩减,但是速度较慢。 大气制动 大气制动是一种太空船使用目标星球的大气层来减速。阿波罗计划返回地球的太空船没有进入地球轨道,以弧形的垂直下降通过地球大气层来降低太空船速度,直到降落伞系统可以顺利展开。大气制动不需要的浓厚大气,大多数火星登陆器都使用该技术。 大气制动的动能转换成热量,因此太空船需要防热结构,以防止太空船被燃烧。 热核火箭 核热火箭和太阳热能火箭通常使用氢气,并加热到很高的温度,然后通过火箭喷管产生推力。
要实现 NASA 公布的火星登陆完整计划需要克服哪些困难? - 知乎
以地球时间2011年发射,2012年登陆火星的“好奇号”火星车为例,该项目耗资25亿美元。听起来好像不是很多啊……但你要知道,这25亿美元(150亿人民币),仅仅相当于往火星发一个快递的运费。 好奇号火星车 首先,火星车并不返回地球,因而也不需要搭载返回的装置和燃料。 然后,火星车并不载人,因而也不需要生命维持系统,包括氧气、水、食物,以及把尿液重新变成咖啡的循环装置。一旦载了人,那可就完全不同了。 由于火星往返之旅需要大约2年,中途可绝没有任何一个便利店可以买到泡面。要吃,就得自己带着。所以,用以维持宇航员生命的系统将占到飞行重量的绝大部分,而生命维持系统的绝大部分都将是吃的。
火星探路者
“火星探路者”号太空船是美国宇航局花费了1.25亿美元完成的一项杰作,科学 家们的巧妙设计使它能够像子弹一样射出,以2.8万公里的时速穿过太空,然后以14.2 度倾角进入火星大气层。倾角的精度要求很严,因为角度过大会造成激烈摩擦导致太 空船焚毁,而角度过小则会使太空船掠过大气层飞离火星。 1996年12月4日,“火星探路者”离开地球向着火星挺进,经过213天的冲刺,最 后以 26460公里的时速向火星疾冲而下。美国科学家为太空船精心选择的着陆地点是 一片长200公里、宽70公里的干涸河床,那里地势平坦,适合秒速仅1厘米的六轮探测 车到处走动。同时,这里的风力也较弱,可以避免尘粒干扰传回地球的图像。 在冲到距火星地面10公里左右的高度时,“火星探路者”的感应器启动了一具硕 大的降落伞,它以比地心引力大20倍的阻力使太空船在一分钟内时速骤减到1610公里 至1285公里。此时,距着陆还有 100秒,多枚小火箭反向点燃,使得冲速更加缓和。 紧接着,隔热罩张开,以免太空船前端过热。


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