我相信總有一天人類的腳步會踏上那個紅色的星球——火星,而最有希望幫助人類實現(xiàn)這個夢想的應該是億萬富翁埃隆·馬斯克。說起馬斯克,地球上應該沒有人不知道他的成就,從汽車到太空,他創(chuàng)造了奇跡,而馬斯克不止一次的說過關(guān)于殖民火星的壯舉。
據(jù)馬斯克表示,他正在建造一艘強大的宇宙飛船,這艘星際飛船將載著志愿者穿越地球和火星之間的遙遠距離。然而,由于這次旅行將花費數(shù)月的時間,所以spacex必須找到一種方法在旅途中保護旅行者免受微重力的影響,因此spacex發(fā)明了一艘人造重力星際飛船,那么這艘飛船到底是如何工作的呢?
首先我們不得不承認人造重力星際飛船確實很瘋狂,畢竟要實現(xiàn)馬斯克那個瘋狂的想法:將人類從地球帶到火星并永久居住在那里。這也是他建造星際飛船的主要原因,因此這應該是有史以來建造的最強大的太空火箭,畢竟它需要可配置用于載人或貨運星際飛船這幾個方面,它還需要將100多噸的貨物送入軌道。
火星是一個非常惡劣的環(huán)境,因此馬斯克必須為建造庇護所提供水、食物、材料、制造火箭燃料的機械以及spacex為星際飛船設(shè)計的所有工程,在分離點由上下兩級組成最低級或超重型助推器將返回地球,而飛船將在軌道上加油后前往火星,以節(jié)省成本,而星際飛船的兩級完全可重復使用。助推器返回地面,并迅速檢查,為下一次飛行做好準備。它將依靠大約30個猛禽發(fā)動機進行推進。猛禽發(fā)動機是spacex設(shè)計和開發(fā)的,spacex計劃制造大約一千艘這樣的星際飛船,每天至少發(fā)射三艘。這將使馬斯克能夠迅速實現(xiàn)他在火星上100萬人的目標。當然,這艘星際飛船并非僅用于火星旅行,nasa也是計劃在下一次登月任務中使用星際飛船。
星際飛船的設(shè)計相對簡單,但是當星際飛船打算運送人時,一些復雜的情況就會開始出現(xiàn),那就是從地球到火星需要幾個月的時間,而不像是去月球只需要幾天。在去火星的途中,乘客在星際飛船中會長時間暴露在有害輻射中,當然,這個特殊問題可以通過在星際飛船上安裝防輻射設(shè)備來解決,但另一個不容易解決的問題是重力,這是關(guān)鍵問題。
太空的微重力甚至是零重力對人體的影響不言而喻,正如科學家在微重力中解釋的那樣,一旦人出于微重力狀態(tài)中,骨質(zhì)就會以每月1%到1.5%的速度流失,導致與年齡相關(guān)的變化加速,類似于骨質(zhì)疏松癥骨密度和強度的降低,在一些骨骼區(qū)域(如骨盆)更為明顯,盡管大部分損失在返回地球后是可逆的。但是長期暴露在失重狀態(tài)下也會增加腎結(jié)石和骨折的風險,長期在太空停留也會影響肌肉質(zhì)量,導致力量和耐力的損失,尤其是在下肢。肌肉性能的變化,加上微重力對結(jié)締組織的影響,以及不同強度活動的需求,使宇航員在長時間飛行任務中面臨疲勞和受傷的風險。所以在太空的宇航員必須使用周期參數(shù)儀和跑步機,并向下施加壓力以保持健康。
而馬斯克的spacex是第一家在實際火箭開發(fā)中應對微重力影響的公司,其中一些概念正在考慮開發(fā),例如制造旋轉(zhuǎn)圓環(huán)提供人工重力,但這些方法都有缺點,并且會使發(fā)射變得困難,浪費燃料,不過spacex的星際飛船在此基礎(chǔ)上配合使用了一個由三個星際飛船組成的系統(tǒng),它們一起移動,該系統(tǒng)由一個有效載荷星際飛船組成,兩側(cè)各有一艘客輪,有效載荷艙內(nèi)裝有一個桁架,可以自動展開和部署,因此作為車輪輻條,每艘客輪將與地球分開發(fā)射,但一旦連接起來,客輪將旋轉(zhuǎn)以重新定向,并在產(chǎn)生足夠的速度后發(fā)射推進器,為車輪提供動力。為了模擬地球的正常重力,即1g重力,飛船將重新定向。
在余下的旅程中,宇航員再次面向中心有效載荷星際船。飛船上的乘客將感受到由于車輪旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的向心力而被下拉的感覺,這種重力鏈接的概念提供了一種旋轉(zhuǎn)重力,可重復利用主發(fā)動機和剩余燃料,避免不切實際的浪費。目前的關(guān)鍵是輪式輻條,spacex必須達到什么速度才能使用自旋計算器模擬星際飛船上的地球引力。專家經(jīng)過計算,如果系統(tǒng)的半徑約為100米,系統(tǒng)必須保持每秒31米的旋轉(zhuǎn)速度,就能產(chǎn)生1g的下壓力。當然,旅行者仍然必須遵循嚴格的鍛煉程序,才能有更好的機會健康地抵達火星,你認為呢?歡迎留下你的看法!
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