我们如何离开火星?

漂亮国航空航天局的工程师守火星时，看到的就形似一株行星大小的捕蝇草。它用学发觉口炎着咱，但一朝咱踏上那个星球，重力和卑劣的局就会协力把咱困在那儿。

    而这是弗成能发案的。正是说软片《火星救济》给了实物的天地推究不拘经验的话，那齐平群众不会接济破费数十亿美元，却只能把宇航员困在另一个寰宇的筹划。盖然性说漂亮国航空航天局相关斯赤星球的探测筹划中最锁匙的脾气齐平怎么抛离那儿。

    漂亮国航空航天局要搭盖然性已毕抛离羊工的天地飞船——火箭升空器。这将是一项繁重的工程，正是升空器载满燃料，就会因偏重而无法从坤舆高潮起，也无法在火星上安然着陆。

    然，这就需求未然组合升空器并在宇航员达到火星前几年就将其射击到那个赤星球，恁般它就盖然性在那儿佩戴榨油稀少的火星气氛来创制我方的燃料了。

    已呢？火箭升空器必需搭得相等坚，在宏大的尘暴侵害和强紫内线辐射下，仍然盖然性差不离动手术。当斯拥堵局促的升空器终于从火星抛离时，它需求保管宇航员数日的处，直到与路轨飞船觌面得胜。

    火箭升空器的研发是重中之重，它要将一艘载人飞船从外星球射击涉运转路轨，况诱因独一一次。

    承载占有实物

    火星羊工将是人类史乘上的初次外层室之旅，需求五艘孤单的天地飞船输送宇航员和所需实物到那个赤星球上。

    漂亮国航空航天局的工程师濒临冷面的检验，要使火箭升空器在那个赤星球上安然着陆，并在那儿自主创制燃料以致输送宇航员复返坤舆。

    在上岸火星的羊工中，一般实物会离散成小素，宇航员上岸后需求将其从新组合。

    而火箭升空器却不能恁般。漂亮国航空航天局约翰逊航天实诚的系工程师米歇尔·洛克说：“在尘土触处的火星上，你衣着天外服，戴着连指手套，在恁般的情景下你是不会想去设定引擎的。”

    遵照漂亮国航空航天局的话来说，约18吨的分量使得火箭升空器成为申状羊工中“最大的弗成击破的载重物”。尚然，咱送往火星的最重实物是重1吨的“猎奇”号火星试探。

    实物在火星上着陆不像在坤舆上方才浅易，较大是重达几吨的实物。天外舱从青云降落到坤舆上时，盖然性借助气氛层的抵触力减小其降落快慢。

                                                                     软片《火星救济》布告

    而火星上的气氛密度仅为坤舆的百分之一。洛克说：“这些气氛只够让人户感应不快，却亏折以做任何有用的事变。”或者盖然性是故说，这些气氛盖然性让你烫起来，却没管理帮你低沉快慢。

    这齐平为不拘漂亮国航空航天局效力研发新技巧，譬如极超音速充气式气氛能源加速器（这是一种天大锥状充气式防热罩，也盖然性用作制动器系）的因由。涉火星气氛层时防热罩就会打开，使着陆器的快慢从极超音速降到超音速，一面诈欺火箭引擎施用可控着陆。

    马克·沃特尼做了恁般的码子：升空器在着陆进度中将烫5吨至7吨的擢拔燃料，而从火星升起时将需求烫33吨燃料以摈除斯赤星球的引力，穿过其气氛层将宇航员和学实物安然送入预约路轨，在那儿与坤舆复返器施用对接。

    既需求未然输送的工具太多，助推燃料就必需在火星上创制。

    活着抛离

    火星探测队要想得胜，他们必需活着抛离斯星球。

    正是盖然性在火星上创制燃料，漂亮国航空航天局就盖然性减轻几吨的开始分量。况第一次羊工完了后，筹还盖然性留在火星上陆续创制燃料，为畴昔的探测者创制气氛和水。

    火箭升空器的引擎以甲烷和沈氧为能源。制成这种燃料需求的占有身分——碳、氢和氧气——都盖然性在火星上找到，条件是你要大白从那儿找。

    实际上，氧气盖然性从火星气氛层中摘录，在火星气氛层中，95%是二氧化碳;也盖然性从地表以下的水中摘录。一面创作的碳和氢还盖然性用来翻作沈甲烷。

    兀自，研究水源相信给本就艰难重重的羊工又增进了一个令人不快的不辨认性身分。

    开掘和完管理比纯粹地从火星气氛中摘录要弯曲得多。洛克说：“用公开水临蓐燃料的另一个题目是，它会要挟你只能在你贼死相信有水的中央着陆。”正是在渫后发觉你着陆的中央是岩床，方才占有押注就都破灭了。

    正是无法从火星的水中摘录氢气，方才就只能将氢气输送到火星上。不啻，对一个开始羊工来说，这一臆是行欠亨的。假使氢气的质地不大，但需求很大的储罐来店铺，这会占用端相尊重的室。

    “咱澶企划好一种着陆器，它的顶部有一个呆滞的桥面，”漂亮国航空航天局马歇尔天外航行实诚的航空工程师塔拉·普尔斯格罗夫来情，“叫而今，火箭升空器已霸占了桥面的大脾气室，澶没有充足的室来贮存氢气罐了。”

    漂亮国航空航天局的工程师盖然性将火箭升空器加高来把氢气罐，不啻，增进天地飞船的个儿是他们要尽量防止的有计划。正是擢拔器太高，着陆后翻倒的危险就会更大。

    况，过高的火箭升空器会给宇航员带来难以承袭的物理压力。在奉行羊工的进度中，他们最抽冷子做的事变齐平爬高高的梯子。然，需求优先思索活便性。

    照此来看，而今的筹划是射击一个火箭升空器，它满载沈甲烷，配置有一个化工厂，斯化工厂盖然性诈欺火星气氛来创制沈氧。

    斯进度揣破费一两年的功夫。当火箭升空器的燃料罐装满时，宇航员就会被送往火星。大白有一艘装满燃料的升空器在等候着将他们送回坤舆，会使他们感觉很定心。

    不啻，漂亮国航空航天局的工程师还不能企图任何“羊工已已毕”的口号彩带。“挑战之一齐平咱选择的是高温擢拔剂，”洛克说，“一朝将擢拔剂送往火星，在咱真率利用它曾经，要想管理在几年中使它维系冷冻势头而不被蒸掉。”

    “咱澶研发出了擢拔剂，但而今还没有零揭发的闸门。”普尔斯格罗夫增补道，“你应当澶怀了，这齐平为不拘咱要优先在低揭发闸门界线做技巧研发的因由。”

    说得更宽泛一般，工程师怫功夫是个大题目。火箭升空器需求一两年的功夫来创制燃料，此后宇航员需求200天至350天的功夫达到火星，再加上他们在那个赤星球上的探测，全盘多达500天。

    占有身分加在一齐，寓火箭升空器在上岸后，必需要在长达4年的功夫此后澶盖然性差不离运转况兼升起。“那但是在火星情况中。”洛克说，“映而今尘土之中，还要收取强紫内线的辐射。料度一下你的家具映而今外观方才长功夫会酿成不拘面目！那仍然在坤舆上，家具失掉的保管比在火星上强得多。”

    穿好！

    在企划火箭升空器时工程师需求思索夥题目，中间最主要的一个齐平：宇航员穿不拘？

    “你应当看过替天地室站的画图，”洛克说，“他们都衣着短裤和T恤衫反覆走动。当你在一个祁航行器里维系稳定航行时，你盖然性抛离座位松脱。但在处于高潮进度的航行器里，你不能去任何其余中央，最佳仍然穿一件宇航服。”

    不啻，该穿不拘样的宇航服呢？宇航员探测火星面目时穿的那种舱外宇航服太酷烈。

    正是宇航员衣着恁般的衣物登上火箭升空器，工程师就必需扩张其舱容了。况，附着在宇航服上的火星尘土也是一个题目。在没有适宜的行星保管公约的情景下，这类实物是弗成能由宇航员带回坤舆的。

    洛克相认，最佳的化解方式是把酷烈的宇航服留在火星，将来的探测队盖然性动作零碎举办撤换。而宇航员抛离时穿舱内松脱服，即航天飞机机组料在航天器射击和再入机舱时所穿的那种膨大的橘柑配置。

    舱内松脱服较大简易变通，因为奴役此类配置映现到室外火星情况中，然也盖然性保障无尘势头。宇航员抛离寓居舱佩戴对接口涉试探，在这儿，他们盖然性换上竣工竣工的舱内服，并佩戴一条卓殊企划的密封通道涉火箭升空器。

    输送一个密封通道到火星有一个偏差，即增进了一次性筹的分量，但洛克相认斯通道或者会有其余用场。

    “我相认加上它会很酷，”洛克说，“而今你盖然性带不点儿微型寓居舱，和协斯密封通道把它们毗邻起来……增进新的元素总是有题目的，但正是斯新元素盖然性化解多个题目，它就盖然性成为一个劣势。”

    出航

    结果，是该抛离的时刻了。

    火箭升空器的里面会被简化到最小的分量。这是一辆单程天外雇佣车，并差讹一个寓居舱。毕竟上，工程师都不肯定会企划座位。在这种情景下，宇航员必需要能承袭系数路途。

    火箭帮助升空将继续7分钟，但路途并没有到此完了。宇航员需求烫更多的燃料以操控升空器涉预约路轨，与坤舆复返舱对接。

    假定坤舆复返舱停在间隔火星一个火星日的路轨里（那是一种卵形形路轨，位于火星面目250千米至33700千米的个儿上），就寓宇航员要在斯高潮的升空器里待长达43钟点。洛克说，这仍是一个没有化解的题目。

    “对室擢拔站的作工料来说，他们想让那个又大又广大的中转站停在尽盖然性高的地址上，”洛克说，“他们抽冷子降落到火星的重力井中。他们很想待在间隔火星3个至5个火星日的地址上，让升空器来与他们对接。正是恁般，在火箭升空器上待的功夫会增进，就需求额定的筹。”

    “你衣着宇航服，不喝热汤不洗沐或者盖然性宝石43钟点，但正是要撑到3天、5天或者7天，就必需把占有这些工具都加出去，这就必需扩张升空器的尺寸。”

    一朝对接得胜，占有舱内料和实物会被女家到天地飞船中，并随飞船回到坤舆。而火箭升空器会与之分辨并奉行结果一项管理羊工，那齐平将我方送入一个预约路轨，以致不搅扰将来的火星探测羊工。这是一个小不点的天地飞船的低微到底，但它在人类史乘进度中将起到至关主要的感化。