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  • 1 # 諸葛小村姑

    如果太空不能夠發射火箭,那麼咱們的宇宙飛船如何回來的呢?難道是靠重力掉下來?這樣子,美女宇航員王亞平、楊洋可能1000年也不會掉下來……

    火箭是利用牛頓第二、第三定律來推動航天器飛行的運載工具,原理和二踢腳一樣,火箭的工作物質是自帶的氧化劑和還原劑,不需要額外的空氣助燃,因此說,在宇宙的絕大多數角落,火箭都是可以工作的,區別就是功率大小。這裡所說的是絕大多數角落,包括太空、地表、海洋……

    火箭在太空的作用就是推進和變軌,當然,減速也屬於變軌範疇。目前,在太空沒有裝備巨型火箭,也沒這個必要,畢竟每次發射都要消耗大量物質,經濟上承受不了。

    人類目前發射探測器到月球、火星、金星、甚至是太陽,採取的都是引力彈弓加速,而不是直接飛抵,這樣子可以節省大量燃料。

    在太空中火箭點火都是電子點火,當然不允許我們每次都劃根火柴去點燃它,燃燒室裡面灌入氧化劑和還原劑(比如氫氣和氧氣),電子打火裝置“啪”地一聲,冒出藍色靜電火花,可以點燃混合氣體了,只要持續控制氫氣和氧氣的輸入,就可以保持持續的動力。氣體閥門關閉後,動力消失,到了軌道橢圓的頂點附近,再次點燃,從而一次次將軌道推高,逐步靠近目標。

    比如中國的嫦娥四號,從發射到抵達月球軌道,就花了27天,花費42億人民幣,如果直飛,需要的費用是374億,這可以重複好幾次了。探測器設計使用壽命都是幾個月或者幾年,這點變軌時間,還是可以忽略的。

    令人鬱悶的是火箭推進的效率其實並不高,它需要自帶大量的拋射物質,高速向後扔出來達到前進的目的,由於化學反應的速度限制,在速度達到每秒15公里以上的時候,維持一定的加速度所耗費的質量呈幾何級數增加,沒錢可拋了……

    下一代推進原理裝置,就需要看客們自己挖掘腦細胞了。

  • 2 # 老祖宗還沒起床

    在太空比大氣層內發火箭容易多了,大氣層內重力大,阻力大,還要考慮空氣動力外形,絕大多數燃料都耗在大氣層內了,只要有那麼一小節的上面級火箭進入太空就能整個宇宙跑了。問題是你怎麼把火箭運到太空,還是得用火箭發射,那就相當於二級三級火箭點火或者某一級火箭的二次點火了,那就跟現在的火箭發射模式沒區別。

    海射火箭和空射火箭都只能發射超小型的火箭,主力火箭都發不了。海射主要是內陸發火箭路線上要砸民房,還有就是船可以往低緯度開提高一點運力,不佔用大型火箭的發射工位。我們只有一個海邊發射場在海南文昌,但那是長5長7專用的,2年多都沒用過了。美國的幾個發射場都在海邊,俄羅斯的在哈薩克,地廣人稀無所謂,砸就砸了。

  • 3 # 魑魅涅槃

    前段時間中國在黃海海域順利完成了長征11號運載火箭的海上發射,這不僅是長征11運載火箭全新的發射方式,也是中國繼陸地發射火箭後又一種新的發射模式。其實關於火箭發射方式有很多種,雖然我們99%見到的都是在陸地的航天發射場發射運載火箭,再算上像長征11號運載火箭這種海上發射火箭外,還有兩種我們不常見的火箭發射模式,這就是空射火箭和太空直接釋放衛星等航天器。空射火箭雖然早在上世紀80年代就已經出現了,但是直到近幾年民用航天公司出現後,空射火箭才再次站在了世人面前。要說空射火箭就不得不提美國從上世紀80年代中期就開始發射的“飛馬座”空射火箭,這種火箭最開始是為美國空軍服務的,主要是作為一種快速反應應急火箭使用,所以火箭一開始是掛載在B52戰略轟炸機機翼下發射的,後來為了擴充套件其民用市場 ,所以載機平臺在新世紀初也換成了L-1011客機。空射火箭的優點很多,首先空射火箭發射前載機平臺都是飛行到臨近太空的高度再發射火箭的,由於飛行距離的縮短,所以火箭可以節省大量的燃料,而且載機平臺在發射時賦予了火箭和載機平臺一樣的初始速度,所以能夠提高火箭的載荷和降低火箭的發射成本。其次最重要的就是空射火箭的載機平臺一般都是客機,所以並不需要像陸地一樣建設航天發射場,而且載機平臺都是從現有退役的客機改裝而來,所以在載機平臺和發射場地上節省了大量的資金,而且根據衛星發射軌道的不同,載機可以在更好的發射空域釋放火箭,所以空射火箭最大的優勢就是“低成本”。所以這也是這幾年像維珍航空老闆旗下的維珍銀河公司的LauncherOne採用退役的波音747客機作為載機平臺發展小型衛星發射市場,和早期用太空母艦飛行器開展亞軌道太空旅行的初衷,還有像微軟聯合創始人艾倫旗下的同溫層發射公司利用客機發動機建造的太空發射系統都是空射火箭的興起代表。當然空射火箭雖然優勢是低成本,但是其缺點也很明顯就是受限於載機平臺的限制,火箭的載荷一般都不高,只限於發射一些幾十千克的微型衛星。但是隨著近幾年商業航天市場的興起,未來像幾十千克的微型衛星的市場空間很大,而這些商業衛星在選擇發射方式的時候最看中的就是可靠性和經濟性了,所以具有低成本優勢的空射火箭將是這些微型衛星升空最好的選擇。相比空射火箭的歷史而言,直接在執行軌道上釋放衛星等航天器的歷史也不斷,像中國曾經在發射神舟七號飛船的時候,就直接在軌道上釋放了一顆伴飛的小型衛星,這顆只有足球大小的微型衛星,主要是為神舟七號飛船提供在軌外部部件檢測,雖然算是太空發射,但是和真正意義上的太空發射還是有所區別的。再說個真正是太空發射航天器的例子,像人類歷史上第一個太空望遠鏡---哈勃太空望遠鏡,就是1990年直接由發現號太空梭在其執行軌道上發射的,所以這算是人類歷史上第一次直接在太空發射航天器了。而哈勃太空望遠鏡在設計之初就預備要使用太空梭作為發射平臺,因為相比於一般直接從陸地發射的運載火箭在發射過程中劇烈的震動和更大的加速度相比,哈勃望遠鏡本身是一個非常精密的航天觀測裝置,劇烈的震動和更大的加速度可能會導致太空望遠鏡在發射過程中損壞,或者是因為加速度太快導致儀表不準,所以對於發射平臺的要求比比較高。與運載火箭相比航天飛機發射時的加速度和震動都較小,而且因為是頭一次發射這樣精密的裝置到太空中去,所以在整個發射過程中都是力求安穩。再一個即使哈勃望遠鏡成功地進入了太空,它是不是能夠如預期的那樣展開太陽能帆板,進入工作狀態也沒有定數,所以採用航天飛機發射也能夠在第一時間對其展開修復。當然歷史上算下來真正在太空發射航天器的可能就哈勃太空望遠鏡了,雖然現階段替代者韋伯太空望遠鏡也即將上天替代,但是受限於太空梭的退役,所以韋伯太空望遠鏡將有歐洲的阿麗亞娜5運載火箭發射,而且這次發射也可能是阿麗亞娜5運載火箭的最後幾次發射了。而太空直接發射航天器最大的優勢就是能夠大幅度提高航天器在軌執行壽命以及入軌精度了。比如我們從陸地利用運載火箭發射航天器的時候,因為受限於齊奧爾可夫斯基理論,除了近地軌道可以直接發射入軌外,像太陽同步軌道等軌道高度較高的衛星都是需要太空擺渡車或者衛星先送入低軌道後,再透過自身動力進入更高軌道的,所以相比直接發射入軌而言,衛星的在軌執行壽命和入軌精度都有所降低。其實太空發射航天器因為載荷比太低是目前已知幾種航天器發射方式中成本最高的了。因為不管是更為常見的運載火箭還是太空梭都是要有專門建設的陸地航天發射場的,所以二者在基礎設施上的成本投資都是差不多的。但是相比運載火箭在發射大型航天器時,航天器也只是待在一個保護罩內,而且為了提高火箭的載荷和發射效率,一切沒必要的附屬裝置都沒有,所以發射成本比較低。如果能夠用上一級火箭回收技術的話,那發射成本將更低。反過來雖然太空梭直接就是可以重複使用的,所以算下來太空梭的發射只是燃料成本,但是相比一次性使用的運載火箭的硬體成本而言,一架太空梭的製造、研發成本更高,因為要涉及到重複使用的安全性、可靠性、使用壽命等,所以算到所發射的航天器身上其發射成本也不低。比如同樣是發射高軌道執行的太空望遠鏡的時候,運載火箭先是直接送入近地軌道,然後藉助太空擺渡車將太空望遠鏡送入更高的預定軌道。太空梭在發射的時候也是如此,但是相比一次性和體積重量更低的太空擺渡車而言,太空梭的成本絕對是更高的,所以算下來在軌發射航天器的成本是最高的。所以從發射的可能與否來說,直接在太空發射航天器的優勢很明顯,但是其更高的發射成本也是限制直接在軌發射航天器最大的障礙。不過隨著技術的發展或許未來直接在太空發射火箭將會和現在的火箭回收技術一樣受追捧。

  • 中秋節和大豐收的關聯?
  • 莫扎特《土耳其進行曲》創作背景,要詳細一點謝謝?