太空旅行之飞向小行星#太空@抖音小助手

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首页休闲益智太空引力躲避小行星更新时间:2024-05-09

太空旅行:飞向小行星。

对于近地天体选择哪些作为太空旅行的目的地取决于什么时候飞出地月系统,但是前往不同近地天体所花费的金钱和时间成本千差万别,原因有二:

·其一、地球的特洛伊小行星之外的所有近地天体绕太阳公转的周期都与地球不同,这意味着如果以地球为出发点,这些近地天体只会偶尔处于能在合理时间内(几个星期或几个月)到达的位置。

·其二、许多近地天体的公转轨道不是完全位于黄道面上的,通常会把航天器送到运行轨道位于黄道面或十分接近黄道面的行星或太阳系小天体附近,这比把航天器送到严重偏离黄道面的平面上要少消耗很多能量,离开绕地轨道比脱离地球表面要容易得多。

比起将你送上绕地轨道的火箭,一个小功率火箭就足以推动你的航天器从绕地轨道向外飞行,在接近目的地的时候需要再次启动火箭,将航天器送入轨道开始环绕目标天体运行,不需要修正航线,但这只适用于黄道面近圆轨道上的天体。

要前往轨道面与黄道面成小角度的天体,人类太空旅行的很多目标天体都属于此类,需要多次点火,对霍曼转移轨道进行航线修正。

另一个近地旅行的目的地是地球的一颗特洛伊小行星,目前编号为2010TK7,在绕日公转方向上它在地球的前方以太阳为顶点与地球形成约60°的夹角。前往这颗小行星的路径不同于前往其他天体的路径,但十分简便,航天器只要略微调整对地速度和方向就可以飞到地球的前面朝着目标前进。

这颗小行星最长的部分约300米,早晚会以某个特洛伊英雄的名字来命名,也许也可以把它的新名字写在这里,显然2010TK7与地球的相对位置永远不变,这使我们很容易接近它,理论上讲可以随时飞过去。

对于阿波罗型、阿莫尔型和阿蒂拉型小行星就做不到这一点,因为它们仅仅在某些特定的时候出现在地球附近,这要求必须提前几个月或几年就从地球出发,但是2010TK7的运行轨道并不在黄道面上,事实上它在绕太阳运行时好像海豚追逐海上的船一样,一会儿在黄道面的上面一会儿在黄道面的下面。航天器飞到它附近的花费相对较低,但由于它忽上忽下,航天器要想进入它的运行轨道然后登陆就需要消耗更多的燃料。

如果让运行在黄道面上的航天器等着它穿过黄道面的那一刻进入轨道显然很复杂,因为那一刻它要么正穿过黄道面向上爬升,要么正穿过黄道面向下俯冲。你需要一个火箭推进器,让航天器获得一个与它相匹配的垂直速度。此外你还需要另一个火箭推进器用来把航天器送回黄道面轨道上。

正如前文所说技术不是问题钱才是问题,地球很可能还有其他特洛伊小行星,而其中有些说不定就在紧邻黄道面的轨道上运行。如果确实如此,那么在21世纪前往这些小行星是相对经济可行的。

知道了阿波罗型、阿顿型、阿莫尔型和阿蒂拉型小行星以及短周期彗星的运行轨道之后,天文学家就可以预测它们什么时候会足够靠近地球,让我们前往那里的旅行具有后勤上和经济上的可行性。

我想未来早期前往这些天体的人里面会有研究型宇航员还可能有要到那里开矿的工人,同行的也会有游客,这让人想起那些不定期货船在运送货物的同时也会捎上愿意付路费的旅客。

我们可以通过两条路线前往小行星或彗星,两条路线都从进入绕地轨道开始。这之后一个选项是从绕地轨道进入一条与目标天体运行轨道相交的轨道上,另一个选项是从绕地轨道进入绕月轨道,再从绕月轨道飞往目标天体。

宇宙空间科学家之所以考虑后一个选项是因为从绕月轨道进入星际空间比直接从绕地轨道出发要节省燃料,也就相当于节省金钱。同理从外层空间回来的时候先进入绕月轨道再回到地球的路线有时候也更高效。

综上所述天文学家正在整理一份清单,上面会列出我们有可能进行勘探、开采和旅游的目标天体。我们在做旅行计划的时候要特别注意飘忽不定的彗星,因为运行轨道在黄道面上的彗星相对较少,而少数在黄道面上运行的彗星每次途经行星和矮行星时通常都会受到引力拖拽偏离轨道。前往途经地球的小行星或彗星所需时间取决于目标天体的运行轨道与黄道面的相对位置,你可能要留出几个月、一年甚至更长的时间。

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