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科學報 科學文摘 宇宙

制造屬於自己的宇宙飛船?到底是理想還是妄想?看完恍然大悟


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更新日期:2022316
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“地球表面是宇宙海洋的海岸。在這片海岸上,我們學到了我們所知道的大部分。最近我們涉水而出,可能是腳踝深,水看非常吸引人。”

這是1980年卡爾·薩根在PBS電視節目“宇宙:個人航行”中所說的話。自第一集播出以來,30多年過去了,在大部分時間裏,太空旅行一直是國家航天計劃的專屬領域,如美國宇航局或歐洲宇航局。佩恩航天局(歐空局)。

私營企業也開始涉足宇宙海洋。從理查德·布蘭森的《維珍銀河》等經濟巨擘,到追求月球X獎的小型獨立風險投資公司,這些公司都有。

你呢?我們已經到了老百姓可以自己制造太空船的地步了嗎?或者我們仍然被限制在岸邊行走?

宇宙飛船由什麼組成?根據大多數定義,它是一種載人或無人駕駛的飛行器,設計用於在地球大氣層外旅行或運行。這對那些有著宇宙野心的人來說是個好消息,因為最起碼的任務就是把一個小型設備送到海拔62英裏(100公裏)的地方。這一點也被稱為Kármán線。

大氣和空間之間的邊界距離石頭或空氣很遠。例如,美國宇航局和美國空軍傾向於確定50英裏(81公裏)處的屏障。然而,如果你覺得特別吝嗇,你可以把地球大氣層的極限高達海拔373英裏(600公裏),在那裏熱層的外部極限逐漸終止。當然,這將使國際空間站更像是一個高層大氣站,因為它位於海拔大約220英裏(354公裏)的地方。

所以,假設您必須盡快將小型設備發射到太空。
為了將有效載荷發送到如此高的高度,你將要轉向兩種推進方法中的一種:氣球或火箭。

火箭構成了一個風險,因為,讓我們面對它,從假日煙火到阿波羅任務中使用的土星對戰,一切都是受控制的爆炸。它們依賴於通常危險和嚴格控制的燃燒產生推力的化學成分。拋開危險因素不談,這種航天器的建造成本通常會使風險投資超出個人的範圍。

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接下來用幾個自己動手的飛船發射。

努力到達太空的火箭和氣球

圖解:美國宇航局的Echo 1A。
注意站在基地周圍的小人物。圖片來源NASA蘭利研究中心

2007年,一支英國火箭愛好者團隊在一枚自制火箭上投入了4000英鎊(約合6,000美元)。
該火箭由火箭隊的理查德·布朗設計,高12.5英尺(3.8米),被稱為“肥胖樹樁”。
當時,它是有史以來建造的最大的業餘火箭,但仍然只升到了大約1.1英裏(1.8公裏)的高度。
這與Kármán線和NASA的50英裏(81公裏)邊界相差甚遠。

三年前,美國民用太空探索隊(CSXT)成功地將第一枚業餘火箭發射到太空。據稱,這枚火箭達到了大約70英裏(113公裏)的高度。雖然CSXT的支出並不為公眾所知,但估計數卻是幾萬美元。當然,這種高昂的成本正是X獎基金會的組織和組織存在的原因:為那些推動獨立空間研究的人提供豐厚的現金獎勵。

所以,讓我們忘記在你的棚子裏建造太空火箭,至少目前是這樣。
氣球怎麼樣?

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這個想法本身並不新鮮。
1960年8月12日,美國宇航局成功發射了第一個太空氣球,Echo 1A,海拔1000英裏(1,609公裏)。
同樣,如果空間從62英裏(100公裏)或50英裏(81公裏)的點開始,那麼歷史性的飛行將使氣球成為航天器。
31,416平方英尺(2,918平方米)的氣球由充氣的Mylar塑料球體上的反射鋁塗層組成。
你可以把它想象成一個荒謬的超大聖誕樹裝飾 - 一個能夠達到驚人的高度。

最近幾年,一些業餘的“太空氣球”登上了頭條,並且有充分理由的。例如,2010年9月30日,紐約布魯克林的一個父子團隊在一個氣球上安裝了一台照相機,並拍攝了令人驚歎的太空邊緣的鏡頭。當然,這是一個鼓舞人心的故事,但它也只達到了19英裏(31公裏)的高度,比公認的空間/大氣邊界還短。因此,這些雄心勃勃的努力只達到了“近太空”。

因此,目前太空飛行似乎仍然是國家和私營公司的專屬領域。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. Kelly-ROBERT LAMB- science

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