MIT设计出了地球到火星的公交线路,现在就差一架“宇宙公交飞船”了

电影《火星救援》即将在国内上映,除了在火星种土豆之外,这次救援能成功的最重要因素是一位研究员想出了独特的救援飞行路线。

做为一部科幻电影,《火星救援》里的很多技术的真实可行性得到了广泛好评,但是根据美国麻省理工学院(MIT)的研究人员,电影里的救援路线并非最佳。他们想出了人类从地球前往火星的最佳路线:利用月球做中转。

《宇宙飞船和火箭(Journal of Spacecraft and Rockets)》杂志近日刊出了这群研究人员的论文。美国网站 Business Insider 更是指出,MIT想出的这条线路,要比美国航空航天局(NASA)的火星登陆计划 Mars Design Reference Architecture 5.0 要好的多。

简单来说,他们提出的是一条可用于地球和火星之间的常规飞行线路,而不是一次性的登陆计划。也就是说,这架宇宙飞船不是从地球直达火星的“专车”,而是会沿途停车上下客的“公交车”,或者叫公交飞船。

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太空探险计划有两种可行性:一是从地球直接飞往目的地,这种做法需要在一开始带足整个飞行过程中所需的燃料和补给;二是一站一站飞抵目的地,沿途不断补充能量。

MIT研究人员想到的是第二种方法,通过在月球做中转和补给能量,这可以将地球发射宇宙飞船的重量减轻68%,同时可以让每次火星登陆成本节省85亿美元。

这种做法的可行性在于,月球南极很可能有巨大的冰层。人们可以将这些冰层转化成大部分火箭使用的燃料:液氧。在月球补给之后,前往火星就会更加简单。而且在未来,月球到火星之间,可能还会找到中转站——甚至可以像《火星救援》里一样人们在登陆火星之前先期运送了各种设备和补给一样,把补给先运输到这些中转站,再一次减轻火箭从地球发射时的初始重量。

这条路线听起来很不错,但需要巨大的前期投入,比如要在月球设立空间站,而且要确定月球上的水源。如果多次中转,对飞行器的设计要求也会提高很多,也会增加出现意外的几率。

尽管困难重重,但是这些研究人员仍然认为,如果真的要在地球和火星之间建立起常规飞行路线,这种多地中转沿途补给的做法是最实用的。

插图来自 Business Insider

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