上一次,華夏航天局發射的天問一號火星探測器和火星車已經登入火星地表,獲得了一些火星的資訊。

這一次,航天局是打算繼續發射無人探測器和火星車,為登陸火星做準備。

但杜星宇建議,這次應該直接發射載人飛船,登陸火星進行科研!

“飛往火星,探測衛星、火星車等都已經成熟。”杜星宇思考著,“登陸想必也沒有問題,有了在月球的經驗,建立簡易火星基地也不成問題。”

“那麼最大的問題,便是建造火星飛船!”

前往火星的飛船和月球飛船不同,月球飛船隻需要進行短距離的太空航行,對速度,物資攜帶要求都不高。

而火星距離地球最近的時候也會超過五千萬千米,是地月距離的一百五十倍以上!

這對太空飛船的要求更高,需要它擁有更快的速度、更強的負載能力和航行距離!

“飛船的整體設計應該不難,最難的還是推進器。”杜星宇很快就找到了問題所在。

按照目前人類探索火星的經歷來看,無人航天器飛往火星需要將近兩百天左右。

這是因為路途遙遠,為了減少燃料消耗,飛船不得不沿著地球火星的“霍曼轉移軌道”飛行,即與兩個在同一平面內的同心圓軌道相切的橢圓過渡軌道。

在這個軌道上,飛船要進行兩次橢圓軌道的加速或者減速,增加了許多額外航行距離。

這樣一來,會浪費大量的時間。而在杜星宇的設想中,從地球到火星的太空航行速度和時間比燃料消耗更重要。

如果走直線距離,採用更高階的推進器,從地球出發到火星的時間將縮短到原來的六分之一!

杜星宇已經開啟了科技模擬器,他調出原來的核熱火箭推進器。

核熱火箭推進器是絕對滿足速度的需求的,它在短時間內就能把航天器加速到第三宇宙速度,也就是足夠16.7千米每秒的速度以上。

而現在的化學能火箭的速度普遍在10千米每秒左右,還需要攜帶大量的化學燃料。

但在太空航行中,航天器主要依靠慣性前進,如果繼續加速,核熱火箭同樣會消耗液氫和液氧,距離一長,燃料就會不夠用。這就是為什麼迄今為止航天器的速度都不快,而且要依靠星球引力加速的原因,現有的航天器不可能攜帶那麼多燃料!

“相比起來,核熱火箭推進器更適合在大氣和近地太空中飛行。而火星飛船,需要在地球大氣層、太空和火星大氣層中飛行,核熱推進器可以用在大氣層飛行脫離行星引力。”

“在太空中飛行,需要能量轉化效率更高的推進系統。”杜星宇很快便想到了火箭科技分支裡的核電火箭!

核電火箭,顧名思義,就是利用核能發電。而這些電,是用來製造電磁場,控制電離子噴射,啟動離子推進器的!

也就是說,這將是一個核電能源的離子推進器!

離子推進器可以將工質電離,並在強電場作用下將離子加速噴出,透過反作用力推動衛星進行姿態調整或者軌道轉移任務。

離子推力器具有比衝高、效率高、推力小的特點,它的能量轉化效率極高,只需要消耗少部分的質量就能賦予航天器較高的加速度,比傳統的推進器更適合長距離太空航行。

常規的太陽能電池板根本無法滿足火星飛船的加速要求,而核電則可以長時間的供應穩定電力。