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勇闯火星之登陆先驱

2022-05-30九日暮木子

小哥白尼·趣味科学画报 2022年7期
关键词:宇宙速度先遣队飞船

九日暮木子

经过6个多月的飞行,火星的样貌愈发清晰起来。不待指令长下令集合,你和其他队员们就已围在舷窗前,激动地注视着那颗红色的星球。你知道,要不了多久,你与大家的足迹就将刻在那里!

“开启反应控制系统”“推力50%”“飞船姿态180度调整”……

随着核心舱中传出一声声操作口令,反应控制系统开始“呲呲”地喷出燃气,缓缓调整飞船姿态。接下来,飞船将完成180度转向,用“屁股”对着火星,开始“刹车”。

“依照计划,开启主引擎,10%推力制动。”

随着一阵轻微震动,主引擎开启,飞船航速逐渐降至火星第一宇宙速度,开始了绕火星飞行。与“天问一号”相同,飞船在此次调整轨道时选择了大椭圆轨道,方便之后根据需求在不同高度进行轨道调整操作。

反应控制系统是一种小型液体火箭,可以精细调整航天器的飞行姿态。

第一宇宙速度

我们常说的“第一宇宙速度”通常指地球第一宇宙速度,约为7.9千米每秒。达到这个速度的物体可以环绕地球飞行,成为地球的卫星。由于火星引力较小,所以火星第一宇宙速度仅为3.5千米每秒。

飞船想要摆脱地球引力,飞向其他行星,就必须达到地球第二宇宙速度——11.2千米每秒。但如果以这个速度靠近火星,就会与它擦肩而过,无法进入火星环绕轨道。

向地面部署物资

飞船沿着轨道飞行,慢慢靠近火星。突然,飞船主引擎自己点火,把你和大伙儿都吓了一跳。指令长哈哈大笑——原来,这是提前设定好的电脑指令,在距离火星250千米处自动进行降轨操作,以便飞船向先期到来的在轨物资舱发出指令,进行全自动化地面物资部署。接下来,就由你辅助指令长完成部署操作吧。

向地面部署物资

飞船沿着轨道飞行,慢慢靠近火星。突然,飞船主引擎自己点火,把你和大伙儿都吓了一跳。指令长哈哈大笑——原来,这是提前设定好的电脑指令,在距离火星250千米处自动进行降轨操作,以便飞船向先期到来的在轨物资舱发出指令,进行全自动化地面物资部署。接下来,就由你辅助指令长完成部署操作吧。

物资舱选择面板

请点击选择需要部署的舱室

水培植物及材料运输舱

整个舱室分为两部分,一部分携带水培植物种子和水培液原料,另一部分携带地面站建设材料。

3D打印设备及建筑材料运输舱

携带大型3D打印设备和足量硅酸盐水泥,帮助队员们在火星地表快速建设房屋。

火星车运输舱

为了防止在火箭发射和舱室降落环节被震散架,火星车是被拆成零部件運输的。

维生设备运输舱

如果你还保留着上期发给你的火星资料卡,一定明白制氧、制水以及供暖设备的重要性。这个舱室,必须确保万无一失!

除了以上物资舱,还有金属冶炼设备舱、科研材料设备舱以及备用物资舱在轨道上停泊,时刻等候着你的召唤。

先遣队出发

物资舱已经平稳落地,接下来就该队员们出场,着陆火星进行建设了。

“登陆舱分离!”随着指令长一声令下,搭载着第一批先遣队员的登陆舱脱离飞船,慢慢地飘向后方。虽然早就经历过成百次的训练,但先遣队员们此刻依然难以抑制激动和紧张的心情。很快,登陆舱开始以4.8千米每秒的速度向火星表面高速坠落,并与稀薄的大气剧烈摩擦,产生极大的热量。登陆舱随即进入黑障阶段……

黑障

飞行器高速进入大气层时,会在表层形成一个温度高达数千摄氏度的高温区。这个区域的物质分子形成的等离子体能阻隔所有无线电信号,使飞行器与外界失联,这种现象就叫黑障。我国的“神舟”系列飞船返回舱在每次返回地球时,都会经受黑障的考验。

着陆危机

“嘀!嘀!嘀!”登陆舱内忽然响起警报声——还有40秒就要达到开伞速度,可系统却因为过热,无法继续工作!

“转手动操作!”经验丰富的登陆指挥员果断发出指令。操作员临危不乱,熟练地将旋钮扳到手动位置。随着倒数结束,降落伞“嘭”的一声打开,登陆舱速度急剧下降,摆脱黑障,重新与飞船取得了联系。随后,登陆指挥员根据手动操作手册,指引开启反推发动机,登陆舱在轰鸣声中稳稳地在火星表面软着陆成功。对讲机中顿时传来了震耳欲聋的欢呼声。

建设前哨站

作为第一批登上火星的人类,先遣队的首要任务就是建起一座前哨站。好在火星的重力只有地球的五分之二,各种设备和器材也都由轻质材料制造,所以在这里盖房子并没有想象中那么艰难。在3D打印设备的帮助下,一座物资仓库甚至不到3小时就能建好!还有那些被搬空的物资登陆舱,将它们的外壁拆下来,就能作为房间的保暖层使用,这对于即将在火星度过第一个夜晚的先遣队员来说,绝对是最好的消息。

飞船变身中继卫星

第二个火星日,先遣队已经将维生系统搭建完成。飞船上的指令长随即带领其余队员乘坐2号登陆舱登陆火星,加快前哨站的建设进程。不过在这之前,他还要给飞船计算机设定程序——在全部队员登陆火星后,飞船要自动转移至17000千米高度的火星同步轨道,充当前哨站与地球间的中继卫星。

谜,留给后来人

经过一段时间的忙碌,队员们不仅建成了前哨站,还完成了多项科考和实验任务。虽然时间不长,但大家都已爱上了这颗红色星球。返回地球的日子已经如期而至,尽管还有无数关于火星的谜团没有解开,大家也只能默默地关好前哨站的大门,把这一切留给下一批勇闯火星的勇士们去探索了。

不过,队员们都坚信,在一代又一代拓荒者的努力下,火星终将变成人类的第二个家园!你说呢?

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