球了,科技模拟器依旧没能收集到足够的信息。更长距离的太空旅行,以目前的情况来看,那么,就只有去火星了!
去火星!杜星宇当机立断,他向局里辞去了在月球基地的职位。如今月球基地建设已经步入正轨,不需要他再操心。
杜星宇将全部精力投入到火星任务中去,再过大半年,火星和地球将再次移动到距离相近的轨道上,那时将迎来探索火星的窗口期。
上一次,华夏航天局发射的天问一号火星探测器和火星车已经登录火星地表,获得了一些火星的信息。
这一次,航天局是打算继续发射无人探测器和火星车,为登陆火星做准备。
但杜星宇建议,这次应该直接发射载人飞船,登陆火星进行科研!
“飞往火星,探测卫星、火星车等都已经成熟。”杜星宇思考着,“登陆想必也没有问题,有了在月球的经验,建立简易火星基地也不成问题。”
“那么最大的问题,便是建造火星飞船!”
前往火星的飞船和月球飞船不同,月球飞船只需要进行短距离的太空航行,对速度,物资携带要求都不高。
而火星距离地球最近的时候也会超过五千万千米,是地月距离的一百五十倍以上!
这对太空飞船的要求更高,需要它拥有更快的速度、更强的负载能力和航行距离!
“飞船的整体设计应该不难,最难的还是推进器。”杜星宇很快就找到了问题所在。按照目前人类探索火星的经历来看,无人航天器飞往火星需要将近两百天左右。
这是因为路途遥远,为了减少燃料消耗,飞船不得不沿着地球火星的“霍曼转移轨道”飞行,即与两个在同一平面内的同心圆轨道相切的椭圆过渡轨道。
在这个轨道上,飞船要进行两次椭圆轨道的加速或者减速,增加了许多额外航行距离。
这样一来,会浪费大量的时间。而在杜星宇的设想中,从地球到火星的太空航行速度和时间比燃料消耗更重要。
如果走直线距离,采用更高级的推进器,从地球出发到火星的时间将缩短到原来的六分之一!
杜星宇已经打开了科技模拟器,他调出原来的核热火箭推进器。
核热火箭推进器是绝对满足速度的需求的,它在短时间内就能把航天器加速到第三宇宙速度,也就是足够167千米每秒的速度以上。
而现在的化学能火箭的速度普遍在10千米每秒左右,还需要携带大量的化学燃料。
但在太空航行中,航天器主要依靠惯性前进,如果继续加速,核热火箭同样会消耗液氢和液氧,距离一长,燃料就会不够用。这就是为什么迄今为止航天器的速度都不快,而且要依靠星球引力加速的原因,现有的航天器不可能携带那么多燃料!
“相比起来,核热火箭推进器更适合在大气和近地太空中飞行。而火星飞船,需要在地球大气层、太空和火星大气层中飞行,核热推进器可以用在大气层飞行脱离行星引力。”
“在太空中飞行,需要能量转化效率更高的推进系统。”杜星宇很快便想到了火箭科技分支里的核电火箭!
核电火箭,顾名思义,就是利用核能发电。而这些电,是用来制造电磁场,控制电离子喷射,启动离子推进器的!
也就是说,这将是一个核电能源的离子推进器!
离子推进器可以将工质电离,并在强电场作用下将离子加速喷出,通过反作用力推动卫星进行姿态调整或者轨道转移任务。
离子推力器具有比冲高、效率高、推力小的特点,它的能量转化效率极高,只需要消耗少部分的质量就能赋予航天器较高的加速度,比传统的推进器更适合长距离太空航行。
常规的太阳能电池板根本无法满足火星飞船的加速要求,而核电则可以长时间的供应稳定电力。
()“核热推进器带火星飞船脱离大气层,赋予它一个初始的速度,然后在太空中开启核电离子推进器,以最小的能耗进行不断的加速。这样一个核热+核电推进器,将可以让火星飞船以最快的速度飞行到火星!”杜星宇的心中已经有了规划。
他立刻在脑海中说到:“投入十万能量点,开始核电离子推进器模拟!”
科技模拟器:“已开启模拟。”
在杜星宇眼前,出现了核反应堆以及离子推进器需要的相关构造,杜星宇开始进行设计和组合。
小型、安全的核反应堆这个难点他上次已经攻克了,这次要做的,是如何把核能稳定的输出为核电,并且设计出满足需求的离子推进器。
“还是使用液氢冷却循环系统……核电系统连接射频发生器,将离子加热到一百万摄氏度,通过磁场进行约束,让离子以固定的频率进行旋转,注入能量,就可以不断增加推进力……”
在杜星宇琢磨核电离子推进器的日子里,航天局又发生了一个小插曲。
“这次两院的院士的评选已经开始了,我们航天局所有研究所,都有人报上去,但不知道能有几个被评选上。”航天局会议上,曹亮说道,“今年上面对我们航天局非常看重,希望大家在申报材料的时候都重视一下。你们谁能被选中,那不仅是个人的荣耀,也是航天局的骄傲!”
两院,自然是国家科学院和国家工程院,这几乎是华夏学者的最高荣誉称号。
正因为这样,想要成为两院的院士,难于登天!每一名都是在科学界具有卓越贡献和研究成果的泰斗级人物,比如杜星宇的老师刘远,和师叔熊茗,都是国家工程院的院士。
众人都很严肃,这也是很多学者梦寐以求的机会!
散会后,曹亮
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