为什么从火星返回地球绝对不可能?

本质珺 2023-06-22 17:25:11

一艘微型无人探测器可以携带火星土壤样本返回,但即使是这样,一次发射也可能带来问题。如果我们指的是载人航行,只通过一次发射几乎是不可能的。

要从地球发射一个大型航天器进入行星际空间,我们需要与土星五号火箭差不多大小的东西。土星五号火箭最终让我们登上月球并返回,而要飞往火星,航天器还需要能够携带合理的有效载荷。

那么回程呢?嗯,我们将不得不携带第二枚火箭。

火星的重力约为地球的40%,大气稀薄,所以我们需要约三分之一土星五号的大小才能回家。

要返回地球,需要一枚从火星起飞时燃料充足的猎鹰重型火箭大小的火箭。

因此,需要比土星五号更大的火箭。事实上,需要比之前任何发明的东西都更大,而且不基于核武器或科幻。

火星有大气层。大气层便于减速飞船,但不幸的是,密度不足以使降落伞正常工作。

因此,我们需要更多的火箭动力来进行刹车着陆,而这种燃料将占据很大体积,进一步增加了发射质量。我们还需要一个热护盾,对于如此大型的飞船来说,热护盾需要足够大,这进一步减小了有效载荷。

如果火星没有任何大气层,可能会稍微容易一些。至少那样的话,降落可以更精确地控制。

任何航天机构在火星上成功率如此之低的部分原因是其大气层的密度变化相当大。这意味着有时大气层很密集,会阻止飞船(或烧毁飞船),而有时又太稀薄,几乎不能减速飞船。

这就是为什么目前倾向于采用发动机降落的原因。然而,由于时间延迟(火星与地球之间的距离巨大,光速并非无限大),这样的着陆应该是完全自动化的。无论做多少次,将任何东西降落在火星上仍然是一个巨大的技术成就。

这就是为什么从火星返回地球困难,直接的返航是不可能的原因。唯一的两个真实选择是核动力航天器(假设),或在火星加注燃料并通过多次发射旅行(也是假设)。

这将包括向前派遣一座小型炼油厂,发送一枚空火箭(可选),用火星燃料填充它或某个容器,发送一枚带有宇航员的一次性火箭,用轻型航天器着陆你的宇航员,完成宇航员任务,给第一枚火箭加注燃料,最后返回飞行。

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27 阅读:18474
评论列表
  • 2023-06-23 06:04

    先别说别的星球了,先把地球上的无赖和痞子弄好再说吧!

    我爱子君 回复:
    你说怎么才能把你弄好
  • 2023-06-23 00:19

    不要吹你的马爸爸了,当天就炸了,先想着怎么去在想着怎么回来吧,你的马爸爸想着还在怎么实现去了

    用户60xxx35 回复:
    919失败的时候你们有这么宽宏大量吗?
    追梦人 回复: 用户60xxx35
    919失败,谁不宽宏大量了?张口就来
  • 2023-06-23 13:40

    你是不是不知道,从莱特兄弟发明飞机,到人类飞上太空,只用了60年。所以,不要用现在的眼光去评价未来的事物。

    济公 回复:
    你说的对 支持 未来 科技发展什么样 谁也难料 科技只能前进不可能后退
    卡卡超乖的 回复:
    如果阿波罗登月是假的,那么一切就说的通了。也就是说这几十年人类探索太空的进步很大
  • 2023-06-23 11:49

    说白了,还是科技不够发达,

  • 2023-06-23 10:30

    登月与登火星的不同之处,除了距离,最大的不同是:月球仍在地球的引力范围之内,而火星不是。在月球上返回只要脱离月球的引力就自然进入了地球的引力之下,这个时候就只要稍开一下减速助推就可以慢慢接近地球,在达到地球大气层后就可以利用大气减速,发动机就可以停机了。然后在合适的时候就开降落伞,最后时刻开一下降落减速反推!最后的一步是依靠航天员座位下的一个缓冲器(有点像小汽车的减震器)保障了航天员的生命安全。而火星返回就不是只离开火星引力就达到了地球引力之下了!这时候要在火箭上升的初始阶段就必须达到足够的速度,而且要维持很久,而且要瞄准地球。打个比方,你拿着篮球要投中20公里外的篮球筐内!第一:你要有足够的臂力可以扔20公里远;第二:你必须要一次投中;第三:你必须在地面像正常打篮球那样的投篮。想像一下,要从火星返回地球就是这种难度。

    天涯沦落人 回复:
    火星返回地球也是离开火星引力让太阳引力捕获,然后选择好时机进入地球引力范围,然后减速堕入地球啊,关键还是时间点[呲牙笑]
    用户80xxx18 回复: 天涯沦落人
    很高兴你能这么说。但你忽略了一个重要因素:地球的运动速度。相对而言,航天器的质量比地球小很多,所以航天器的公转速度会比地球慢很多,这就导致航天员必须要等待地球“撞”上自己。然而在浩瀚的宇宙空间,地球就像一枚高超音速导弹。假设人们通过精确计算,不需要等待多久就能被地球捕获,但你不能离地球太近,被捕获之后需要建立一个很奇怪的椭圆轨道。这个轨道的奇怪之处就在于:它有时间离地球很近,有时候又很远。有点像彗星轨道,但更加复杂,而且时刻在发生变化。这个时候需要你2选1:时间或燃料。这个轨道要不断修正,最终能达到地球大气层并充分减速。如果你有无限燃料,那就可以缩短时间,如果你没有,那就慢慢耗吧!你要知道,彗星的公转周期在200年内都算很短的。而且还得时刻注意速度和方向,稍有偏差就会逃离地球引力或直接撞上地球。是的,这样其实更难。所以航天科学家们不会用这种方法。至少不是逼不得已是不会用这种方法的!
  • 2023-06-23 11:11

    。不要說得那麼絕對,當年有個電腦説電腦這玩意全球只需要五臺就夠了……

  • 2023-06-23 10:28

    基于今天的科技也许不可能,谁知道明天的科技是什么,所以没有绝对,一切皆有可能!

    默云书 回复:
    除非能解决引力,比如反重力装置;或者研发出比现有燃料能释放出几倍能量的燃料,比如冷核,不然不现实。 地球引力保护了我们,但也限制了我们。
    也许天意 回复:
    数学问题,成本问题,生存问题
  • 2023-06-23 11:15

    既然载人风险大,何不给不是罪大恶极的死刑犯一个机会。哪个死刑犯身体也合格,又愿意去的。给一个搏命机会,成功回来了,可以免死刑

    平民 回复:
    去人是为了驾驶飞船和搞科研,不是是个人都行的。
    apollo 回复:
    想多了,真有技术上可行性,现有和预备航天员都打破头了,还轮得到死刑犯?
  • 2023-06-23 07:12

    发射主飞船载人作业,发射辅助飞船做卫星待命用于返航燃料物资补充。没有技术突破的情况下只能用笨办法解决了,把需要的物资分成多份送过去

  • 2023-06-23 05:03

    多发射几个油箱到火星轨道,回来时候加油在返回不就行了,

    韶华一世 回复:
    电推了解一下 核能了解下 光帆 为啥你觉得火箭到太空远航还得带着三级发动机?人类绕不开的就是能源 没有核聚变就别谈火星移民
    不见的天空 回复: 韶华一世
    第一 肯定是根据现有技术来思考问题 不然就是纯想象了 第二 核聚变就算成功了 也是在地球上吧 要小型化使用还要很久 第三 火星有大气 起飞比月球麻烦很多 在月球的确无所谓形状
  • 2023-06-22 22:20

    所以我们必须有清晰的认知,我们还是低等文明!!!

    您好 回复:
    说得对
  • 2023-06-23 14:31

    考虑搞个月球基地行不行啊

  • 2023-06-23 14:24

    等可控核聚变弄成熟了再考虑吧,现在谈这些都是扯蛋

  • 2023-06-23 00:35

    人类所有文明都是建立在绝对不可能的基础上的

    银河战舰 回复:
    办法总比困难多
  • 2023-06-23 08:26

    只送大脑

  • 2023-06-23 08:01

    只要不差钱,没有什么事是不可能的,不过会因为太疯狂遭到反对

    出淤泥而不染 回复:
    钱能解决的问题都不叫问题!庸人整天钱,钱,钱!
  • 2023-06-23 20:34

    马斯克为什么用甲烷发动机?你想到别人想到了,你没想到的别人也想到了

  • 2023-06-24 01:36

    我觉得可以换个思维,首先人类去火星要干什么?如果是科研实可以无人机操作,不一定定非得人去。如果为了开发火星,前期都可以由无人机去完成,不然人类去了也未必就能展开工作。直到在火星能自给自足,包括生活、工作、哪怕返程…

  • 2023-06-24 07:51

    主要是从火星返回太空太难,几百吨的大家伙怎样带到火星上

  • 2023-06-23 17:07

    技术肯定突破的

  • 2023-06-23 15:01

    再过三十年,或许核能🚀发动机就只需要手提箱那么大了,那个时候往返火星就成为可能了吧。

  • 2023-06-23 23:44

    火星返回地球完全可能实现。首先是燃料问题,火星表面有足够的甲烷乙烷。其次选择核裂变的做返回动力也是可行。40%重力,完全可以克服

    苏醒黑骑士 回复:
    涉及核电小型化和火箭循环使用技术
    苏醒黑骑士 回复:
    肯定是向外发射质量的。可以是水蒸气,也可以是化学燃料。核动力只有增加燃密度,如果喷射能量不够就多绕地球加速飞行几圈,做引力弹弓。行星间飞行90%是靠惯性,能到加速到脱离地球引力就行。飞的慢不是问题。
  • -X- 3
    2023-06-23 23:33

    化学火箭的瓶颈已经显现,该发展核动力火箭了[得瑟]

    悲稣清枫 回复: -X-
    你要是这么说我觉得传送门更方便
    -X- 回复:
    看看流浪地球的行星发动机[得瑟]
  • 2023-06-23 23:53

    去容易,回不来[呲牙笑]

  • 2023-06-23 06:50

    要有人去尝试才能进步,眼光不要太狭隘。麦哲伦,哥伦布遭到的嘲讽也不少。

  • 2023-06-23 05:57

    目前的核动力基本都是用来烧开水,,用在火箭还需要更尖端的技术,

  • 2023-06-23 03:43

    语无伦次

  • 2023-06-23 06:04

    这事交给好莱坞办[得瑟]

  • 2023-06-23 00:26

    胡说八道

  • 2023-06-24 06:59

    资本不想让电能代替燃油车,高性能廉价电池早就可以生产了,资本使科技退步

  • 2023-06-23 09:00

    需要一艘太空拖船[得瑟]

  • 2023-06-23 10:32

    稀烂的文章!

  • 2023-06-23 15:18

    最容易想到的就是核能微型化,所以不知道你们这些人为了五毛钱写的累不累?

    网络净化器 回复:
    我小时候全靠脚走路!我大学毕业时大家都没办法留通讯方式!
    网络净化器 回复:
    一个连高中物理都考不及格的垃圾,大言不惭
  • 2023-06-24 02:52

    你真能忽悠人,现阶段根本不需要土星五号那种体积火箭,因为可以分段发射,到太空再组装,

  • 2023-06-23 15:41

    好不容易去的,回来干嘛

  • 2023-06-23 13:17

    未来可期

  • 2023-06-24 03:50

    所以才在月球建立基地啊,

  • 2023-06-23 15:15

    火箭为什么不用核燃料

    悲稣清枫 回复:
    核能目前就是烧开水
  • 核动力火箭可以搞

  • 2023-06-22 23:14

    所以马斯克火星计划是空想。

    101 回复:
    马斯克计划跟他第二个假设差不多吧,地球轨道搞个燃料加注站,上去后燃料重新加满,再加速去火星,这些看起来载人登陆火星还有点希望。后面的火星基地,甚至移民,几百个星舰啥的,几十年后再说吧。
  • 2023-06-23 10:04

    小编好好学习吧,别用女人的眼光看待科学的发展!

  • 2023-06-23 20:12

    没有什么不可能的事

  • 2023-06-24 05:49

    最合理的方案应该是一个能返回地球飞行器在火星轨道停留,火星地面一个火箭进行地空转驳

  • 2023-06-23 13:06

    男人与女人按年龄阶段各往火星送10000人,就移民成功了

  • 2023-06-23 17:13

    只要人类摆脱不了烧开水,登上火星都不可能

  • 2023-06-23 13:10

    工质推进是没有出路的,章北海干得好!

  • SL 1
    2023-06-23 17:18

    宇航员去之前先发射燃料火箭到火星轨道,在宇航员登陆火星前操作燃料火箭降落火星。

  • 2023-06-23 18:17

    为什么要纠结于一次性解决问题呢?可以多次把材料送到空间站,然后在太空中向火星发射啊!

    悲稣清枫 回复:
    以目前的科技只能用空地转驳这个方案,火星那边也这样,巨型火箭地球这边好解决,火星那边就不可能用大火箭
  • 2023-06-24 06:49

    如果反重力技术有了突破,这些都不是问题

  • 2023-06-22 21:50

    1是钱没给到位,2是时间不够长!

  • 2023-06-23 14:00

    革命性的航天动力没出来之前,任何载人登火星的计划都是不切实际的,

  • 2023-06-23 09:12

    没有什么是不可能的。

  • 2023-06-23 11:22

    你胡扯个毛啊,还待会样本,你特么用探测器从地球飞到太空我看看,火星环境除了不能住人跟地球是特么一样的,美国鬼子胡扯没极限,你特么也跟着胡扯没极限

  • 2023-06-23 13:20

    找个岛,取个名,“火星”,太容易!

  • 2023-06-23 18:57

    白痴文章。

  • 2023-06-23 09:25

    我们把南天门计划完成了就不用你这美国佬操心了,也没你啥事了[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]

  • 2023-06-23 10:42

    化学燃料不足以支撑人类跨越星际,动力学上还需要继续突破

  • 2023-06-23 20:02

    发射二十万人到火星,也有人相信

  • 2023-06-24 02:54

    一切科技生产力的瓶颈都是因为能源问题 等待可控核聚变技术成熟吧

  • 2023-06-24 08:46

    不同意作者的观点,首先火星在太阳系环外围,可利用太阳引力回地球,其次因为火星比地球重力小大气层薄,因此返回携带染料比去时更省。最主要的返回难度关键是掌握时机,火星和地球最近轨道窗口时间段太短,去了后要最少等大半年才有返回时间窗口。

  • 2023-06-23 18:27

    研究设计一套利用火星资源制造飞船燃料的设备,先发谢到火星进行全自动化生产燃料,解决问题了[得瑟]

  • 2023-06-23 15:38

    人类是不可能实现飞行的,更不可能登月。也不可能到海底

  • 2023-06-23 11:42

    折腾个毛线

本质珺

简介:每天一个小科普,带你涨行市