新型電子太陽風(fēng)帆或?qū)崿F(xiàn)雙向載人火星飛行
2015-05-04 08:47:55 未知電子帆E-sail是2006年在芬蘭發(fā)明的一種新型無推進(jìn)劑的技術(shù)。它使用了長的帶電系繩將天然的太陽風(fēng)動(dòng)量通量轉(zhuǎn)化為宇宙飛船的推進(jìn)。
輔助載人火星計(jì)劃（EMMI）的電子太陽風(fēng)帆工作示意圖
根據(jù)這項(xiàng)最新研究，E-sail可以提供太陽系內(nèi)地球磁層以外的免費(fèi)物流，從而讓小行星采礦變?yōu)榭赡堋Ｔ诎l(fā)現(xiàn)了含水的合適小行星后，可以通過E-sail發(fā)送一個(gè)采礦單元至該小行星，從行星泥土里抽取出水。
這個(gè)過程的實(shí)現(xiàn)方法也很簡單，只要加熱材料并讓產(chǎn)生的水蒸氣在冷卻的容器里冷凝。當(dāng)容器裝滿后，它將與采礦單元分離并通過E-sail運(yùn)輸至火星或者地球軌道，在那里這些水將被分離成氧和氫，繼而形成液化氣體。這種液態(tài)氫氧（LH2/LOX）燃料可以被裝在載人飛行器的容器里，后者將在地球和火星兩地運(yùn)輸。
由于火箭方程式的指數(shù)本質(zhì)，中間級(jí)會(huì)極大的減少發(fā)射質(zhì)量。在這樣的飛行過程中，小行星采礦獲得的水可以被用作載人單元的輻射屏蔽從而進(jìn)一步減少發(fā)射質(zhì)量。火星軌道上更廉價(jià)的推進(jìn)劑提供了在火星上實(shí)現(xiàn)完全推進(jìn)著陸的可能性，這會(huì)省去了大型昂貴的防熱罩的需要。
輔助了載人火星計(jì)劃的電子太陽風(fēng)帆可以提供載人火星飛行的一種新型、經(jīng)濟(jì)可持續(xù)的方法。預(yù)計(jì)EMMI的運(yùn)行成本將不會(huì)超過國際空間站的維護(hù)成本。
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