如果在地月之間架一座橋,開車過去要多久,未來有可能…


如果在地月之間架一座橋,開車過去要多久,未來有可能實現嗎?的頭圖

如果在地月之間架一座橋,開車過去要多久,未來有可能實現嗎?

這是網友邀答的問題,這位朋友真是腦洞大開,還問開最好的車過去要多久。

不過去月球不能開車,只能坐火箭或坐電梯。這是因為要離開地球無論你從哪兒走,都是上天,也就是要脫離地球引力離開地球表現,豎著往天上走,怎麼可能開車呢?

  • 登上月球的人類

迄今為止只有12個人登上過月球,到達月球軌道的至少有24個人吧。上世紀美國載人登月,阿波羅飛船一共用了17艘,其中光臨過月球的有8艘,即阿波羅8號、10號、11號、12號、14號、15號、16號、 17號。

阿波羅飛船從1號到17號還有9艘都乾了什麼呢?過去說過多次,這次就不說了,大家自己去看吧。

阿波羅8號載著3名宇航員到月球軌道轉了20個小時多點,就回來了,任務是測試阿波羅指揮艙系統地月之間太空及繞月軌道上的性能,包括通信、跟踪和生命保障各個方面;阿波羅10號載著3名宇航員到達月球軌道後,釋放了登月艙,兩名宇航員乘著登月艙在距離月表15km處飛了一圈,檢驗了登月艙的性能。這兩艘飛船的宇航員只能說到了月球上空,但沒有到月表看看。

為了防止阿波羅10號兩位駕駛登月艙快到月球表面的宇航員,忍不住就著陸去看看,項目沒有加足降落和返回的燃料,因此儘管就快到月面了,宇航員們心癢難耐,也只好遺憾而回。

此後從阿波羅11號開始,一直到阿波羅17號,先後有6批宇航員到達月球上空又返回,一共有18位宇航員,其中有12位到月表,在月球上踩了許多腳印,還開著月球車撒了一陣子歡。阿波羅飛船每批3人共18人到達月球軌道,為啥只有12人登月呢?主要原因就是每次都要1位宇航員留守在軌道艙,支持和接應登月返回的宇航員。

  • 載人登月過程

地月距離平均為38.4萬千米,這些宇航員們乘坐阿波羅飛船到月球,從發射到進入地月轉移軌道,最高速度達到每秒約11千米。但去月球並不是直通通的飛去,而是經過繞地飛行,加速減速變軌等,實際飛行距離遠遠大於40萬千米。

首次將人類送上月球的阿波羅11號,1969年7月16日9點32分(世界時為1969年7月16日世界時13:32:00),在美國肯尼迪航天中心成功發射,12分鐘後進入地球軌道,速度達到7.67km/s,繞地飛行1圈半後以10.5km/s速度進入地月轉移軌道。何謂地月轉移軌道?就是相當去月球的高速路。

7月19日,阿波羅11號到達月球背面,減速進入了月球軌道,從發射到進入軌道約費時75小時50分鐘,然後繞月飛行,世界時間20日11點32分,宇航員阿姆斯特朗和奧爾德林進入被命名為“鷹號”登月艙,宇航員柯林斯留守在指令艙;世界時間為1969年7月20日20點17分43秒,登月艙降落在月球表面。

這就是人類首次登月,在地球和月球之間架起的橋樑。阿波羅11號3名宇航員於1969年7月24日(世界時)16:50:35降落在地球回到家園,前後一共用了8天13小時18分鐘35秒。如果除了登月停留的時間,前後大概就用了7天,這就是最好的車開到月球返回所需的時間。

  • 首次登月充滿了驚險和不確定性

阿姆斯特朗和奧爾德林是首次登月的人,他們深知有很大風險,充滿了不確定性,做好了犧牲的準備。當時的休斯敦指揮中心也早有預案,如果阿姆斯特朗和奧爾德林回不來,指令艙的柯林斯就一個人獨自回來。事實上這次登月,也差點毀於一旦。

就在阿姆斯特朗和奧爾德林在月球軌道脫離指令艙,駕駛鷹號登月艙啟動推進器開始下降不久,由於計算機導航故障,響起了警報,他們就很快意識到飛過頭了,鷹號在下降彈道中多飛了4秒,與原定登月點偏離了4km。這時地面指揮官貝爾斯面臨一個重大抉擇,是終止任務還是繼續登月?

如果終止就前功盡棄,不但是這次登月任務毀於一旦,而且很可能經過10年準備花費幾百億美元幾百萬人的勞動全都會泡湯。因為這次登月不成功,會引起國會和民眾對登月可行性嚴重質疑,最終導致登月計劃的永久停止。計算機警報依然不斷,怎麼辦?在這一剎那的幾秒鐘,貝爾斯做出了影響100年人類航天事業的判斷,繼續登月任務!貝爾斯後來承認,當時憑的只是直覺。

好在阿姆斯特朗不負眾望,他冷靜地選擇了手動控制,他發現地面有一塊岩石不適宜降落時,登月用的燃料僅夠用30秒了,這時距離月表只有9米。阿姆斯特朗依然冷靜地找到了一塊平坦的地方,穩穩地將鷹號停在月表,這時燃料已經耗盡。

可以說,是阿姆斯特朗的冷靜處理,挽救了阿波羅11號任務,從而也挽救了整個人類登月任務,因此他的功績怎麼說都不為過。鷹號降落六個半小時後,阿姆斯特朗出了登月艙,爬下階梯踏上了月球表面,平靜的說出那句永載人類文明史的話:“這是我個人的一小步,但卻是全人類的一大步。”

  • 未來幾年的登月計劃

此後阿波羅飛船還成功飛了5次,將另外10位宇航員送上了月球,他們累計在月球停留了300小時,帶回月球樣本2196個,總重達382公斤,為人類航天事業開創了新紀元。此後一直到今天為止,都沒有人類再踏足過月球。

不過現在美國已經啟動了重返月球計劃,這個計劃可能會在未來幾年內實現。這次登月不但從更新更強的新起點上實現載人登陸月背,更重要的是為載人登陸火星做準備。而包括中國在內的其他航天強國和機構,也在躍躍欲試,估計在可預期的未來,重登月球的壯舉不止一個國家能夠實現。

根據以往發射到月球的飛船和探測器來看,到月球的時間窗口和軌跡並不一定相同,花費的時間也不一樣。我國嫦娥五號月球採樣往返前後花費了約22天,其中除去登月採樣和返回是等候發射窗口,往返時間花費約8天。

如果一定要說開車去的話,是汽車還是火車呢?即便是高鐵時速400km,開40萬千米也需要1000小時,這裡面不包括變軌等小號的時間,來回要花80多天吧。但這是扯淡,根本不可能的事。

不過安裝一架天梯通往太空的設想,早在1895年就有人提出了,這是一位俄羅斯科學家,但經歷了一百多年的研究,依然沒有實現,關鍵是花費太大,技術性難題也很難攻克,比如用什麼材料既輕便又牢固,還能夠耐受太空低氣壓和寒冷的問題。

  • 未來到月球很可能會坐電梯去。

現在,有許多國家和夢想家們都在考慮製造一台月球電梯,如美國的邁克爾·萊恩就在2003年專門成立了一家太空電梯公司,並在2010年揚言10年建成去月球的電梯。不過如今已經過去11年了,並沒有出現什麼太空電梯成功建成的熱門消息,看來是泡湯了。

俄羅斯和日本也有人躍躍欲試,各種設想都不是直接做一架電梯將人和貨物送往月球,而是在地球上建造一架電梯到達幾萬千米的太空站,到月球的幾十萬千米太空再分段分期製造若干段太空高速通道,到了月球上空也有一個空間站,將旅客接下,通過垂直月表幾萬千米的月球電梯,將人或貨物送達月表。

人們雖然找到了製造電梯的納米材料,但投資太龐大了,連開始信心勃勃要資助這個項目的NASA也不得不打了退堂鼓。太空天梯或者說月球電梯還有戲嗎?

  • 日本大林公司還在做嗎?

日本的大林公司似乎很有信心,他們的“太空電梯”計劃依然在實施中,這個計劃相對比較複雜。

大林公司的“太空電梯”項目名叫“天空之樹”,計劃在東京附近海面建立基站,主體建築高約700米,既是太空電梯的基站,又是一個集數字廣播、觀光遊覽為一體的旅遊基地。在這個基地向上延伸建設一條3.6萬千米的太空電梯,用磁力線發動機推動電梯上升,爬行7~8天到達3.6萬千米的太空站,每次可運送旅客30位。

這種電梯概念圖是由6個長18米,直徑7.2米的橢圓柱形電梯間組成,拉動電梯的管線採用比鋼堅固20多倍的納米管,電梯系統直徑達400米,最高負重達100噸,電梯運行時速可達200千米。

現在飛船運送人貨到僅400千米高的空間站,每千克就需要數万美金,大林公司宣稱,到時候他們的電梯運送人貨每千克只需要200美元。大林公司聲稱,項目早就完成了論證,是可行的,太空電梯將在2050年建成。

野心勃勃的大林公司還計劃,在未來將在地球靜止軌道、月球、火星等太陽系各處設立站點。

這在世人看來還只是一個夢想,到底能不能實現呢?我們還需耐心等待。

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