2025-07-02
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【乐鱼，科技】前不久，马斯克说愿将火星作为安息之地。他曾多次提及，未来人类或成为跨行星物种。但问题是，现在人类如何登上火星照旧一个问题。
《三体》中的人类也面临类似的问题，只不外越发危急。小说中，为了搪塞三体人，人类决定研发恒星际飞船，但陷入了推进动力的路线分歧之争。一派主张传统的核动力工质路线，另一派主张核动力无工质路线，以辐射驱动飞船。结果处在上位的几个老航天仍然主张老路线，这让章北海动了杀心。在他看来，他们阻碍了人类生长（逃亡）。
同样，未来人类要登上火星，能不能利用现有技术和资源，做更有前瞻性的研发？
目前，像NASA的“毅力号”、阿联酋的“希望号”以及中国的“天问一号”这些火星探测任务纷纷乐成，或许你会觉得上火星轻而易举。但实际上，向这红色星球发射探测车或轨道器与在那里建设能够维持人类生存的基础设施和技术体系，完全是两码事。
尽管化学推进方式已领导ballbet贝博涉足太阳系多处，但要迈入人类太空探索的新纪元，仅凭已往五十年的技术远远不够，ballbet贝博必须探索新的推进技术作为增补。
化学推进
要把火箭送上太空，穿越地球大气层，突破重围，你得有足够大的力量。这股力量既要反抗大气层的阻力，还得战胜拽着物体往下坠的重力。
从上世纪50年代至今，人类一直用化学推进的方式给火箭加油。实质上，就是点燃燃料和氧化剂的混淆物（推进剂），发生的热能让火箭里的物质膨胀，然后高速喷出尾部，形成推力。这股力量强大到足以推动火箭突破重力束缚，飞向地球之外的众多宇宙。
化学推进的最大优势就是快，能让火箭飞得很是迅猛。但这并非效率最高的方案。
尽管化学推进原理多年未变，技术却在进步，好比对新型燃料的研究。
燃料效率关乎能量密度，即单元体积能储存几多能量。氢虽然燃烧能释放大量热，但因轻且密度低，难以储存，所以不实用。
现在火箭多用煤油，类似于喷气燃料，但甲烷或天然气作为燃料正受到关注。甲烷成本更低，因为天然气资源富厚且易于提取。
另一研究焦点是革新发动机，好比美国团队研究的旋转爆震发动机，能用较少燃料发生更多推力。精细控制燃料和氧化剂的输入，能更高效增压，淘汰对大型压缩机的依赖，更高效利用燃料。
为何不用SpaceX的电力推进方式？因为电力推进无法发生足够的推力让火箭离地，力道不够。
因此，短期内化学推进仍是发射火箭的必须。但一旦进入轨道，情况就变了。太空航行如同开启了定速巡航，无需反抗空气阻力和重力，甚至可以借助行星和卫星的引力。此时，更高效的推进系统将接手。
电力推进
一旦火箭抵达轨道，往往需要微调航线——做些小幅度的速度调整，确保它按正确路径行进。这时，就需要一套推力系统发挥作用。启动车辆时，你得用上几千牛顿的力，让它从静止状态提速、克服自身重量与地心引力腾空而起，这也正是大型火箭存在的须要性所在。但在轨道上，重力不再是阻力，你要克服的主要是自己的惯性速度。
调整航天器航向的要领多种多样。推力，说白了就是动力。你排放质量，抛射物质，依据反作用力原理，它会反向推动你。要害在于抛射的质量巨细，以及抛射速度。
对于小型卫星而言，常用的手段是电推进技术。它们借助太阳能板收集的电力，将气体推进剂电离化。随后，这些电离气体经由电子或磁场加速，从卫星尾部喷射而出，从而发生推力推动航天器。
这是一种极其高效的方案，相较于化学推进，燃料利用率能提升高达90%。
电推进质量消耗极小，所需的速度来发生推力也不多。电子推进系统险些能电离任何物质，这意味着可以灵活选用任何可获取的质料作为推进介质。
核能推进
许多人谈“核”色变，但事实上，核动力可能是通往遥远行星的要害。
核能很是高效，它通过反映堆发生热量，这股热能使推进剂加速，进而喷射出去发生推力，相比化学推进器，它能更高效利用推进剂。
核能的另一大优点在于可连续性。化学推进是燃烧完即弃的模式，一旦燃料用尽，能量也就释放完毕，随之流失。而核系统中的铀或钚资源连续在那儿，不会消失，通过维护反映堆芯，系统得以连续运作。
尽管反映可连续，发生的热量仍需转化为推进物质。理想情况下，ballbet贝博不希望耗尽反映堆中的铀或钚。有利的是，被加热的物质可以是气体或固体，气体因其对热反映更佳而更具吸引力。
在太空真空情况中，需自带气体；但在火星这类有大气的星球，理论上可直接利用二氧化碳等大气气体作为推进剂。
写在最后
人类正处于载人火星任务筹备的低级阶段，计划未来步骤时，实际需求和成本等现实因素是ballbet贝博必须考量的重点。人类不行能将所有鸡蛋放在一个篮子里，凭据现有的技术条件，上面任何一种技术都不行能成为主导路线，应该凭据具体任务需求来灵活选择差异的推进方案。
人类上火星，得综合运用核动力、电力推进和不行或缺的化学推进。好比，可以先用电推进系统运送基地模块等物资，利用核推进在地球与火星间建设稳定的运输走廊，最后用化学推进把宇航员送入轨道。
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-leyu.乐鱼
