为什么去了火星回不来,火星去了不能回来?
发布时间: 1/18/2023 9:07:18 PM 来源: 相约试衣间
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大家好,小编来为大家解答为什么去了火星回不来这个问题,火星去了不能回来很多人还不知道,现在让我们一起来看看吧!
这是因为月球的引力只有地球的六分之一,相对地球提及较小,航空飞船可以摆脱这样的引力。
在来看看地球的质量是要比火星大,必须要说的是火星的引力是很大的呢,相对于地球的三分之一,而且如果要想从火星的表面成功进入到太空当中,也需要很大的推力,这个推力就必须要借助火箭的助推才可以进入太空中。还有一点原因,其实是因为活星与地球的距离还是很远,所以就算是回来的时间也是要长一些。
真是因为火星和地球的距离还是很远的,那么飞船从地球费到火星的时间呀要长一些的,但是在这段时间要维持船员所需的物质也是一个严重的问题,回程所需的物资就更难了。因此,这也是为什么现在人类对火星的探索已经很多年了,仍然没有去载人登火星的原因。想要实现载人登火星单程票是比较容易的。
飞船飞到火星是可以了但是会来也是一个很重要的问题,能量储备是不够的,所以需要有更加先进的技术才行。制约人类往返火星的重要原因还是发动机引擎,如果人类能够研究出不用火箭助推就可以进入太空的宇宙飞船,那登陆火星然后返回地球也相对容易了许多,而要让飞船不借助火箭助推进入太空,依靠现在的引擎及燃料是不行的,我们需要更加强悍的燃料引擎,比如核动力引擎。
想要实现可以往返的飞船也不是那么容易的,但是相信不久的将来我们一定可以做的到。
其实按照现有的技术来说,我们前往火星虽然花费巨大,但是在技术上是没有难度的。可是现在的困难不是去火星,而是返回地球。载人登陆火星后,就再也不能回来了,你还愿意去火星吗?
随着科学的发展,我们在航天领域的成就很多,更大推力的火箭,更精密可靠的控制系统,这些我们必须承认。但是即使到了今天,我们依旧不能逃避一个老问题:重力与能源的束缚,我们想获得更大的推力,就要用更多的燃料,想要更多的燃料就会让飞船越重。
在这种情况下,单程飞行往往很简单,返程飞行却无比艰难。虽然上世纪我们就实现了往返月球的壮举,但是到今天,我们依旧没办法往返火星,这其中面临很多困难,主要就是这几个方面。
1.火星的重力更大
月球的重力只有地球的1/6左右,而火星的重力是月球的两倍。这意味着在月球上是10牛顿的物体放在火星表面就是20牛顿了。同样的质量,返回时,火星上需要的推力却要增加数倍。
2.火星上有稀薄的空气
月球表面是接近真空的状态,飞船起降不用考虑空气阻力的存在,而火星表面稀薄的空气却会让加速变得困难,速度越大,空气阻力越大。
根据相关的数据,科学家们对月球返回成本和火星返回成本进行了对比分析。
从月球发射1kg物质到达地球,需要在地球上提前携带632kg的物质作为准备。而多携带632kg就意味着起飞时又要带更多的燃料。这个成本实在是让人绝望,全世界最富有的美国都不敢多玩。而这个在火星上进行这个操作,成本会立刻增加10倍。没有任何国家能这么玩。
有人想了一个“聪明”的办法,在火星建立燃料库,利用火星资源建造发射基地。但是要知道这有一个前提,前期的工业设备需要在地球上生产后带到火星上。但是这更加科幻了,将火星上的资源转化为航天用途所付出的成本无异于重建人类工业史,这完全是现阶段的人类不敢想的事。这个想法虽然很好,但是这远远超出了人类的能力。
3.火星距离地球更加遥远
我们知道地球和月球之间的距离约为38万公里,而火星在近地点时与地球的距离都超过5500万公里,远地点更是超过4亿公里,这还是直线距离。
实际路程更是遥远,以阿波罗计划为例,去一次月球大概是3天。而根据霍曼转移轨道原理,如果没有极高的速度,从地球到火星的最短路径实际上是5.93亿公里,即比月球旅行长了1543倍。所以每次去火星时在路上都要花上大半年,比如好奇号登陆火星就用了接近9个月(2011-11-26~2012-8-6)。
4.火箭的功率有限
发射的时候,我们需要大量的燃料才能进行加速,直到超过之一宇宙速度才可以脱离地球的引力约束,这个过程中我们需要携带一台巨大的发动机和足够多的燃料。但是在到达火星后,我们进入火星地表需要减速。由于大气稀薄,常规的减速手段几乎没啥用,我们只能通过发动机反向喷射才能够减速,而这几乎需要与起飞加速过程等量的燃料。
科学家在研究一种新的推进方式,比如可以让飞船拥有核引擎或者使用电磁推动,更科幻的是直接建造轨道工厂,在太空中建造飞船,但是我们现在还远远做不到。
5.途中的物质消耗
按照现有的速度去火星,我们需要大概8-9个月,可以参考好奇号。载人登陆和好奇号不一样,好奇号不需要吃喝拉撒,而人类需要。如今我们还没有冷藏技术,能够让人类进入休眠状态,这意味着路上的8个月中,人要一直醒着,一直消耗物质。再加上维持人体生命的各种保障系统,这会让飞船的荷载变得更大。
火星载人计划
其实人类不是没有尝试过载人登陆火星,但是现实却像一个巴掌让人类知道自己真的还不行。
2009年NASA一份名叫“严峻的人类火星任务”的报告数据显示了载人登陆火星的难度。报告指出,想要将4名宇航员送上火星后再返回首先就需要在低地球轨道上组装多个硬件和燃料的有效载荷,而要发射这些荷载到轨道需要战胜五号发射13次(战神五号比土星五号推力更强,土星五号曾用于载人登月,而整个载人登月阿波罗计划过程中,土星五号的发射次数才不过13次)。
不仅如此,一些精密的设备,燃料,补给和4名宇航员进入地球轨道还需要4次普通发射。
做好了这些准备工作,才能够出发,但这远远没有结束,到达火星后,部分仪器(包括一艘能够带一名宇航员返回火星轨道的精巧返回舱)会降落到火星地表,一位宇航员火星登陆,另外三位宇航员作为后勤人员在火星轨道上等待。最后,完成任务的宇航员丢掉所有不用的仪器,利用返回舱返回火星轨道上的大本营。
这些成本以现在世界的生产力,在和平时期几乎是没有任何国家能够一口气拿出来的,否则整个国家都要倒退。
现在的火星探测只能是无人单程,但是随着科技的进步,未来火星登陆一定会实现,现在真的太难了。对此你怎么看呢
登上火星不能返回地球,这是因为月球的引力只有地球的六分之一,相对地球体积较小,航空飞船可以摆脱这样的引力。地球的质量要比火星大,相当于地球的三分之一,而且如果要想从火星的表面成功进入到太空当中,也需要很大的推力,这个推力就必须要借助火箭的助推才可以进入太空中。
火星与地球的距离还是很远,所以就算是回来的时间也是要长一些。在这段时间要维持船员所需的物资也是一个严重的问题,回程所需的物资就更难了。因此,这也是为什么现在人类对火星的探索已经很多年了,仍然没有去载人登火星的原因。想要实现载人登火星单程票是比较容易的。飞船飞到火星是可以,但是回来也是一个很重要的问题,能量储备是不够的,所以需要有更加先进的技术才行。
去火星容易,为什么从火星返回很困难?
假如你我想去流浪火星,不考虑到回家当然可以!但用现阶段的 *** 从火星回地球基本上是不太可能的,尽管近年来,火箭推进,生产制造和硬件配置再利用都是有了非常大的发展趋势。可是生物学家和外太空组织依然遭受美国宇航局在1960年代遭遇的一样的难题,作用力和动能的牵制。对全人类而言,从火星回到地球比单趟登陆月球或火星更为艰难。
1.火星的引力比月球强
火星上的引力是月球上的引力的二倍之上(大概是地球的三分之一)。现阶段,假如要派人去火星,那麼火箭发动机的成本费和躲避火星作用力所需原材料会特别高。有些人提议利用火星上的生态资源修建火箭升空产业基地或生产制造燃料。可是机器设备十分重,且需要更先运送到火星。即便不开展采掘,全部自然资源也会事前齐整地堆积在火星上并立即应用,虽然从理论上讲在火星上生产制造燃料是有效的,可是这种办法早已超过了当今技术性。
2.火星间距更远
地球与火星中间的最短路线大概每2年有一次,大概7800万多公里,是月球航行间距的203倍。可是在路轨迁移的环节中,火星也在挪动,因而要是没有非常高的动能(比如非常高的速率),那麼从地球到火星的最短路径算法事实上会更长远。
3.火箭弹的速度换算
根据长期持续加快,我们可以做到极大的速率。可是在全部加快全过程中,务必带上一台超重型汽车发动机和充足的汽柴油,及其一个能够容下汽柴油的柴油油箱。一样,燃料将必须同样总数的燃料来降速,便于降落在火星上。处理此现象的一种方式是在仅运送重力梯度的与此同时将很多燃料(很有可能也有汽车发动机)保存在地球上,将光方式的动能传送到挪动的合理负荷是完成此对象的一种方式。可是像核模块,正离子控制器和磁助推器一样,这种都还没完成。
因而,因为各种原因,我们去火星非常容易,从火星回地球十分困难。
每个主要国家都有未来20年人类登陆火星的计划。但现在,我们没有把宇航员从火星带回来的技术,这只是一张单程票。
为什么人类不可能从火星返回?原因很简单为了解决这一问题,近年来,火箭推进、制造和硬件再利用的成本效益更高的 *** 得到了发展。但商界人士、科学家和工程师仍然受到重力、运动和空气动力学定律的束缚,就像NASA在20世纪60年代面临的那样。这就是为什么我们宇航员不能回来。火星上的重力是地球的三分之一。因此,目前脱离火星引力所需的火箭和燃料的成本太高。它需要632公斤的硬件,燃料箱和燃料,每公斤质量从地球上升。从火星表面提升一公斤的高度将是火星表面的十倍以上,科学家们已经提议利用火星的自然资源来制造火箭或产生燃料。
但是采矿设备非常重,即使所有的资源都整齐地堆放在地面上,将设备转换成合金和可用的火箭燃料的需求将比计划中的更加困难。尽管理论上可行,但这些 *** 已经超越了当前的技术。更远的距离:阿波罗号的宇航员花了三天时间从地球到月球旅行了38万公里。地球和火星之间的最短距离大约每两年发生一次,约为7800万公里,这与火星最接近地球的时间相同。
材料问题:使用任何技术,最短的火星之旅需要6到8个月。在这段时间里,宇航员所需的补给量已经是一个严重的重量问题,而当你不得不考虑维持宇航员在火星上所需的补给量时,回程就更加困难了。有一些技术可以引起昏迷和更深层次的休眠,这可能会减少所需的总供给,但这些技术仍然是有风险的,未经测试,而且不是我们现有技术的一部分。我们现在不会看到人类登陆火星,但在我有生之年肯定会看到,但火星上是否会有一个社区还有待观察。
宇航员可以从火星返回,原因有三:
其一,尽管火星与地球的最短距离约为5500万公里,但是以人类现时的航天水平,从地球出发的航天器,只需要大约两个月的时间就能抵达火星。未来,随着航天技术的不断进步,进行星际旅行的航天器,其飞行速度会越来越快,因此,两个月的时间可能会被大幅缩短。这就是说,未来人类宇航员从火星来回一趟,大约只需要不超过半年的时间,这比空间站上的宇航员在外太空停留的时间要短得多。美国宇航局宇航员斯科特·凯利曾经在太空中度过了340天的漫长时间。
其二,从火星上返回地球,已经有可行的方案。SpaceX公司的星舰飞船,就是专门为人类宇航员的火星之旅开发的。星舰飞船是一个高达50米的巨型飞行器,由猎鹰9重型火箭发射升空,然后从地球轨道开始前往火星。星舰飞船可以重复使用,按照马斯克的说法,当星舰飞船最终研制成功后,两次发射的时间间隔可以缩短到不超过两个小时。星舰飞船每次可以运送多达100人前往火星,然后在火星短暂停留之后(主要是进行燃料补给),就可以起飞返回地球。
目前,星舰飞船已经完成了原型测试机SN15的10公里高空飞行测试,预计,在今年7月底前,星舰飞船可能会进行一次由猎鹰9重型支持的亚轨道飞行测试,如果能够获得成功,对于人类的火星殖民活动来说,这将是一个具有里程碑意义的事件。
其三,航天大国都在致力于火星登陆。目前,包括中国、美国在内的主要航天大国都在积极制定火星探索计划,尽管中国的火星探测计划尚未提及载人登陆,但是已经有在2030年代中期从火星取样返回的计划,从长远看,载人火星任务是必然的一步,将来一定要走这一步,而美国宇航局早已制定了一个火星登陆计划,预计在2030年代中期,将会派遣人类宇航员去往火星登陆,这当然不可能是一次有去无回的任务。
另外,目前的火星探索已经取得了一些重大的成果,包括科学家已经认识到火星地下存在数量众多的地下湖泊,其中可能含有储量不菲的液态水,而美国宇航局的毅力号火星车也已经成功从火星大气中制造出了氧气,同时,火星地下的洞穴和熔岩管可以为未来人类宇航员提供容身之处,这些洞穴和熔岩管,不仅能够抵御寒冷,而且能够抵御火星上致命的宇宙射线袭击,因此,无论从哪一个方面来看,实现人类宇航员在火星上的登陆和长期存在,已经不再是一个科幻故事。
当然,任何科学探索都需要巨大的付出,有时候可能需要付出生命的代价。在人类进入航天时代的早期,很多人为人类的航天事业献出了宝贵的生命。
1967年8月23日,前苏联著名宇航员弗拉迪米·科马洛夫驾驶的联盟1号飞船在返回时,由于降落伞无法打开,飞船最终高速坠毁,科马洛夫几乎成为一块灰烬;1967年1月27日,美国宇航局阿波罗1号飞船在模拟发射时发射事故,导致3名宇航员被活活烧死;1986年1月28日,NASA挑战者号航天飞机在发射升空73秒后发生爆炸,7名宇航员不幸牺牲。在人类的航天事业中,类似这样的不幸事故时有发生,这些勇敢的宇航员为人类的航天事业献出了宝贵的生命,也在一定程度上推动了人类航天事业的发展。
硅谷大侠马斯克曾经多次表示,早期前往火星的星舰飞船很可能是单程之旅,因此,这些前往火星的人类先驱们要做好不能回来的准备。科马洛夫在飞船坠毁前,通过广播对所有人说:“我是一名宇航员,为宇航事业献身是神圣的,我无怨无悔!”这道出了那些为人类科技文明进步付出巨大牺牲的宇航员的心声,他们值得我们尊敬并永远铭记。
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