“为什么是液氧甲烷?”

    何小💒👓🈟峰抿了一口咖🃈🕴啡,感受舌尖上的香浓滑腻,啧,⛦🜧🄥nice!

    “液氧甲烷的比冲虽然低于优秀的🗷氢氧组合,但是依旧比液氧煤油高出一些,使得这个燃料氧化剂组合有了实用价值。”

    原因一、甲烷燃料罐设计制造难度较低,相对于氢氧组合,甲烷的沸点🅣🈙⚖远高于液氢,和液氧接近。⚆🏉

    氢气密度极低,氢氧火箭的氢气罐远比氧气罐要大,航天飞🈟机每次发射都要抱着一个巨大的橙色燃料罐,那个里面🚏💚💖就是液氢燃料。

    原因二、⛻🟥🟓涡轮泵设计制造难度较低,甲烷火箭从燃📂😅⚧料⛦🜧🄥罐到管路,再到涡轮泵,大幅降低了设计制造难度。

    而氢💒👓🈟的密度太低🜍🀹🁪,氢泵转数要求高,设计极难,需要多级泵才能达到想要的燃烧室压力。

    原因三、火星有储量丰富的甲烷,🗷只需收集就可以用作飞船燃料。

    莫斯教授听完笑着说道:“看来你的火星计划,有了百万分之🃘😆一的可能性。”

    何小💒👓🈟峰从⛻🟥🟓手提包里掏出纸和笔计本:“教授,在不涉密的情况下,您能介绍一下海盗1号是如何在火星着陆的吗?”

    “这个没问题,实际上我在很多地🗷方都做过演讲🜶,首先你要明白一个概念叫做‘火星发⛘🚧🕯射窗口’。”

    由于地球和火星公转周期不同,火星的💃🏍😲公转周期是687天,在687天里,它会绕太阳旋转一周(360度),这意味着它每天会移🇘动0.524度。

    火星的轨道是偏心率为0.09的椭圆,地球轨道则接近正圆,这意味着地球和火星之间的距离在时刻复杂变🉣🉉化。

    当太阳、地球、火星连成一条直线时,它们🔦🂵📉之间距离最短,约5600万公里。这样的理想位置,每隔779天才会出现一次,大约是26个月。

    因此💒👓🈟得出结论,当地球和火星💚💛💦的日心经度夹角为44度时,是理想的发射时间。

    目前化学燃料为核心动力的火箭,性🈨🀵🁋能极其有限。在地球、火星会合的时间点附近窗口,发射探测器,成功率就🝃🈝⚼会高很多,这个时间点就被称作‘火星🂶📎发射窗口’。

    莫🝨斯教授转身从身🃈🕴后的书柜🋐😡里拿出一本相册,摊开一页,放到何小峰面前。

    “这个就是海盗1号,人类第一个成功登陆火星的探测器。探测器由两个部分组成,轨道卫🛗🜝🃆星和着陆器。”莫斯🝃🈝⚼教授🏵指着两张照片介绍道。

    “海盗1号于1975🋄🖵🖼年8月20日发射,1976年6月19日进入火星轨道,7月20日着陆器在火星地表登陆。”

    天体物理学家瓦尔特·霍曼,在1925年,提出了一种变换🃘😆飞船轨道的方法,可🍝以帮助航天器节省燃料,被称作霍曼转移轨道

    “🝨我们把地球到太阳的距离,约1.5亿公里,记作1个天文单位(AU),火星到太阳的距离是1.52个AU,霍曼转移轨道的半长轴是1.26个AU。”

    根据开普勒第三定律(R^3)/(T^2)=GM/(4π^2),计算得出霍曼转移👔🈦🀨轨道的周期是517天,探测器由于是单程,所以整个周期大约需🔐⛘要259天。