在火星发射窗口期,从地球上发射一个探测器,使它超过第一宇宙速度,在近日点,让探测器加速至霍曼转移轨道。
转移轨道上高速奔驰的探测器,会受到入轨偏差、控制偏差等因素的影响,出现一些微小的误差,进而与预定轨道产生一定的偏离。
这时候需要探测器深空机动,主动调整探测器绕日轨道的尺寸和倾角,对误差进行修正,让探测器飞行的轨道达到预期要求。
在259天的航行中,火星将移动136度,探测器抵达霍曼转移轨道的远日点。这个时候,探测器需要点燃发动机,急剧减速,否则只会掠过或者撞击火星。
只有大于火星的第一速度,小于第二宇宙速度才能成为火星的卫星,被火星引力捕获,之后还要及时修正探测器的轨道面。
“如果你要计划前往火星,进行往返旅行,同样要借助霍曼转移轨道,这样最少需要972天,两年半。”
莫斯教授饶有兴趣的看着这个年轻人。
何小峰这时候才知道,火星往返一趟最少需要两年半,他的那份《火星计划》幼稚的可笑。
“我绝不放弃,地球是人类的摇篮,但人类不会永远被束缚在摇篮里”
莫斯教授颔首继续说道:“刚刚我是尽可能简化了飞行过程,海盗1号,实际上花了十个月才抵达火星轨道,飞行距离超过五亿公里。”
在航天领域有个经典的三体问题,当三个物体在引力作用下自由移动时,它们的轨道就完全无法预测,没有准确模型能够描述,只能不断给出限定和假设,尝试通过各种数值法去逼近。
对于火星探测器而言,远远不止三体问题这么简单。太阳系内各种天体,例如恒星、行星、矮行星、卫星、小行星、彗星、空间碎片、星际分子云、不计其数,它们都在向火星探测器施加万有引力。
除此之外,还有很多非引力项存在,它们又可以叫做非保守力。例如太阳辐射的光子会打在探测器表面产生光压,探测器本身热辐射,探测器星载仪器开机引起的辐射,相对论效应......
飞船的测控通信,需要面临距离遥远带来的一系列问题,探测器测控通信,通常采用无线电信号进行信息传输,而无线电波以光速向外辐射,强度按照传播距离的平方衰减,所以距离信号的发射源越远,强度越低......
“我们假设你的飞船成功抵达了火星,最难的一步才刚刚开始,火星着陆。”
火星大气层的密度约为地球大气层密度的百分之一.......探测器的着陆过程对探测器防热措施,降落伞、气囊或是缓冲发动机必须按程序工作,任何一个环节出现偏差,都将导致着陆失败。
莫斯教授的一席话,依然没有击退何小峰前往火星的决心,尽管现在看来火星之旅是一个美丽的幻想,但梦想总是要有,万一实现了呢。
何小峰改用丘吉尔的话说:“如果前往火星必须要穿过地狱,那就继续前进吧!”
ps:这章我写了一天,终于明白为什么没人写航天了,我是个傻子。
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