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因此,除了负责维护的船员外,我们不会让其他人在这段时间待在飞行器上。
接下来,我们將很快探討前往其他行星的长途航行会面临哪些情况,以及前往月球的更短途航行方案。
循环飞行器的大部分航行时间都处於“死寂”
的太空中。
这类飞行器可能高度自动化,设计初衷就是仅在往返两颗天体的航行阶段搭载人员,其余时间则处於空载状態。
循环飞行器的轨道周期是两颗天体会合周期(synodicperiod)的整数倍,或者说,当两颗天体再次达到会合位置时,循环飞行器也会回到相应轨道位置。
会合周期指的是两颗天体再次回到相对彼此相同位置所需的时间。
地球绕太阳公转的速度远快於火星:地球公转一周需要365天,而火星需要587天。
但地球需要多绕几周才能追上一直在移动的火星,因此,地球和火星都需要转过远超360°的角度,才能完成一次完整的会合周期——这一周期为780天,即2.135年、25.6个月或111周。
颇具讽刺意味的是,在所有行星中,火星的会合周期是最不利於安排发射窗口的之一,仅次於金星(金星的会合周期为584天,即1.6年)。
小行星带內目標天体的会合周期通常约为一年半,而地球与其他天体之间的循环飞行器轨道周期则略多於一年——因为这些天体绕太阳公转的速度非常慢,地球只需多绕一周多一点就能追上它们,而此时这些天体甚至还未完成一周公转。
离太阳最近、公转速度最快的行星——水星是个例外,其会合周期仅为116天;我们的月球会合周期则为29.5天(这一点很实用,因为两次满月之间的间隔就是这么久)。
不过,月球绕地球公转360°实际上只需27.3天,而在这段时间里,地球会继续绕太阳公转一段距离,因此,月球需要额外53小时才能回到与太阳、地球呈一条直线(月球位於地球背向太阳一侧)的满月位置。
地球的公转周期为365天,因此地球与外行星的会合周期分別为:与木星399天、与土星378天、与天王星370天、与海王星368天、与冥王星367天。
但这並不意味著往返这些行星的航行能有这么快——飞行器的公转轨道半径必须大於目標行星的轨道半径,因此,整个循环周期必然会比外行星自身的公转周期更长(木星的公转周期约为12年,冥王星则长达数百年)。
此外,循环飞行器每次经过行星时,也不一定会非常靠近行星。
做完《生態建筑》,李水旺开始做新一期视频——《人类登月》:
55年前,尼尔?阿姆斯特朗和巴兹?奥尔德林成为首批踏上月球的人类。
他们与麦可?柯林斯一同乘坐阿波罗11號返回地球,在亲眼见证此次登月的6.5亿人心中,以及我们这些后来出生的人心中,开启了从地球通往星辰的道路。
如今,尼尔?阿姆斯特朗和麦可?柯林斯已离世,而95岁高龄的奥尔德林將军仍是在世的传奇人物。
阿波罗11號三位太空人的功绩將被世人永远铭记,但奥尔德林在太空领域的贡献,绝非始於也绝非止於那次登月任务。
他是美国国家航天协会的理事,对协会许多长期会员而言,他就像家人一样——既是志同道合的倡导者,也是致力於铺平通往太空之路的科学家。
为实现这一目標,他研发了眾多项目,並牵头开展了多项努力。
今天,我们將聚焦其中一个项目——火星循环飞行器,如今它更常被称为“奥尔德林循环飞行器”
。
这是一种能够低成本、安全地往返地球与火星,运送大量货物的太空飞行器。
我认为,巴兹作为科学家和工程师所付出的努力,很容易被那次具有歷史意义的登月任务所掩盖。
1951年,他从美国西点军校毕业,获得机械工程学位;之后在韩战期间执行了66次战斗任务;1963年,他从麻省理工学院获得博士学位,其博士论文题目为《载人太空飞行器交会的空间视线制导技术》。
隨后,美国空军將他指派到“双子座计划”
。
1966年,他与吉姆?洛弗尔一同执行了双子座12號任务,后来两人均参与了阿波罗计划,其中洛弗尔担任了“命运多舛”
的阿波罗13號任务的指令长。
值得一提的是,在双子座计划的最后一次任务中,当飞船的计算机出现故障时,正是奥尔德林用六分仪和铅笔导航,成功与“阿金纳”
目標飞行器实现交会;同时,他还完成了人类首次完全成功的太空行走,顺利完成了一系列被认为对阿波罗计划推进至关重要的任务。
即便他此后未在太空探索与发展领域再有任何贡献,他在太空史上的地位也已稳固不朽。
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