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為什麽沒有辦法實現地球和火星之間的往返

(2020-01-20 08:53:00) 下一個

為什麽沒有辦法實現地球和火星之間的往返


為什麽沒有辦法實現地球和火星之間的往返,這個是受基本定律限製的。(我這裏不考慮載人飛行路途中生活物資的需要,即使是非載人往返也是難以實現的)。

根據齊奧爾科夫斯基定律,一個火箭發射重量和有效載荷的比例在理想條件下不能超過EXP(-V/V0),V0是發動機噴氣的速度,最多是2KM/S。把火箭發到月球,地球逃逸速度是11KM/S。這個比例是1:245。美國和蘇聯發射載人飛行火箭的時候,火箭都是大概3000噸左右,有效載荷是10噸左右,可見基本上達到了理論極限。再舉例,月球的逃逸速度是2。3KMS,登月艙返回地球的有效載荷比例是大概1:3。而美國返回艙的重量大概是3噸,與登月艙的10噸重量也基本滿足這個比例。

把載荷發到火星,需要首先離開地球,而從地球軌道到火星軌道需要克服太陽的引力。所以需要比11KM/S更高的速度。用以前發射探火星的火箭為例子,速度是16/KMS。這個速度對應的載荷比是1:3000。也就是說,像土星5那樣的3000噸火箭,隻能發射一個一噸的載荷到火星。

那麽到了火星以後要返回,同樣需要考慮載荷比。土星的逃逸速度是5KM/S,載荷比是12,所以,如果一個從火星返回地麵的載荷類似於阿波羅那樣是三噸的話,從地麵發射的時候需要一個3*3000*12=11萬噸的火箭。這無論從結構,材料,還是運輸上都是不可能的。

所以,在可預見的將來,去火星的人,是不可能回來的。。。

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閱讀 ()評論 (2)
評論
samsyrny 回複 悄悄話 可以分批分段發射,像太空站那樣在太空中組裝;或者如interstella想象的那樣,找到克服gravity 的辦法
鄉關何處 回複 悄悄話 那有沒有別的方式可以替代火箭呢?或者能有方法減小逃逸速度?
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