草根影响力新视野  编译:刘超

[图文来源:https://www.livescience.com/59817-what-if-earth-was-bigger.html]

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对许多人来说,人类的“巨大飞跃”是尼尔·阿姆斯壮(Neil Armstrong)在月球表面上“小步”的代名词。

美国宇航局宇航员,化学工程师和文艺复兴时期的人唐纳德·佩蒂特(Donald Pettit)不同意。 他说,这次飞跃实际上远离家乡。

他在2012年写道:“人类的巨大飞跃并不是月球上的第一步,而是在实现地球轨道上的自由进入。

距离地球约400公里的第一步,需要去往火星表面所需的总能量的一半。地球和月球之间的目的地只是简单进入地球轨道所需要的一小部分。第一步的成本是由于地球重力的大小。物理学规定,支付一分钱不到全部费用将导致地球以不那麽温柔的方式收回您的航天器。

重力对地球居民的制约意味著当前火箭弹的百分之八十至百分之百必须被燃烧!据Pettit说,这意味著坐在火箭上面比在一瓶汽油上面比自己更加危险。这也意味著没有太多的食物,电脑,科学实验和宇航员的空间。

尽管有这些缺点,我们应该算好运。

佩蒂特说:“如果我们这个星球的半径较大,那麽可能会出现一个地球逃离火箭无法建成的地步。

使用Tsiolkovsky火箭方程,他计算出这一点。

让我们假设,以96%的推进剂(4%的火箭)构建火箭……是运载火箭工程的实际限制。我们还可以选择氢氧,这种最有活力的化学推进剂已知并且目前能够用于人类额定的火箭发动机。通过将这些数码插入火箭方程,我们可以将计算出的逃逸速度转换成其等效的行星半径。该半径将为9680公里(地球为6670公里)。如果我们的星球直径大50%[保持相同的密度],我们将无法冒险进入太空,至少使用火箭运输。

佩蒂特的思想实验强调了几点。首先,像火箭一样成功,作为人类对星星的运输,它们效率低下。如果可能,我们必须找到新的技术来打破重力的关系。已经提出了许多方法,一些是科幻小说。几乎没有被测试甚至充实。第二,在月球上创建发射基地有很多直观的意义。月球的逃生速度只有地球的21.3%。虽然地球上的太空发射需要咆哮,但月球上的太空发射可以相对安静的实现。月球上的“卡纳维拉尔角”已经很遥远,但3D打印和材料加工方面的进步可以更加清晰。毕竟,为了使其发挥作用,我们需要从月球本身或附近的空间物体(如彗星或小行星)中提取大部分太空飞船的材料。或者,我们可以简单地使用月球作为“加油站”,将其储存的冰水加工成氢氧推进剂。

以佩蒂特的话来说,地球目前对人类持有暴虐的态度。我们超越其重力把握的时期到目前为止都是短暂的,但是最终有可能摆脱自由的可能性。