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“以降落伞减速着陆火星”—美国导演的又一出好莱坞大戏?
送交者: 佚名 2004年01月06日19:39:13 于 [教育学术] 发送悄悄话

用降落伞减速着陆火星—美国导演的又一出好莱坞大片?

这两日炒得沸沸扬扬的新闻是美国机器人成功登陆了火星。登陆成功原因之一据说是适时打开了降落伞,机器人得以减速着陆,没有在火星表面摔得粉身碎骨。还有消息说控制机器人着陆的是个华裔工程师,更显得有声有色。人们似乎不得不信美国机器人确实在火星上成功着了陆,由此不得不由衷赞叹美国科学技术的“先进”。

但是稍有科学常识的人,经过仔细思考,都会根据常识对这新闻付之一笑,仅把它看作美国“从地洞挖出萨达姆”的好莱坞大片放映之后,新近推出的又一制作而已!

众所周知,飞船着陆仓从太空着陆某星球之前都必须减速。减速方法目前应用成功的有:一、启动反推火箭发动机,利用反推力减速;二、打开降落伞,利用大气阻力减速。

第一种方法要求在几乎为绝对真空的极稀薄大气中进行,否则大气的的作用就象强风,将把高速下降的反推火箭喷出的高温火焰反吹向飞行器,从而使着陆仓在火焰高温加热下化为灰烬。

例如各国的返回式卫星和飞船在着陆前,都是首先在几乎真空的环境里发动反推发动机减速,而不是在返回仓已经降到大气层内之后使用反推发动机。美国和前苏联的登陆月球,也是在真空环境下使用反推发动机。

第二种方法(降落伞)减速的条件是着陆星球的大气密度必须足够大,从而能够对降落伞产生足够阻力,使着陆仓减速至安全着陆速度。所以要在月球着陆,使用降落伞是根本不可行的,因为月球“大气”几乎对降落伞没有阻力,降落伞根本连自然打开都不可能,更何谈能使着陆仓减速!

使用降落伞在地球着陆获得成功。着陆方式是先在真空里使用反推发动机令着陆仓减速,再等到着陆仓降至大气密度足够高时打开降落伞使之进一步减速到安全着陆速度。

好了,经过以上说明,我们就可以看看美国机器人登陆火星使用降落伞减速有无可能了。

首先,火星大气密度与地球大气密度之比为0.0056/1。这个密度既足够大,使反推火箭发动机的火焰被反吹向着陆仓使之化为乌有,但又却太小,不能使降落伞打开并产生足够阻力使着陆仓减速至安全着陆速度。所以登陆火星一直是一个技术难题。即既不能使用反推火箭,亦不能使用降落伞!

欧洲某大学曾经在试验室内根据火星大气成分模拟配制了火星大气。他们使羽毛、木块和金属球一起从装有火星模拟大气的长容器内由上到下自由下落,结果发现它们到达底部的时间没有实验设备能够测量得出的差别。

我们可以根据基本的物理学常识计算一下自由落体在真空里自一定高度自由下落到达地面时的速度。

自由落体从高度H落至地面时速度达到V,则V与H之间的简单关系如下:

V^2=2gH

其中g 为地球重力加速度。火星的重力加速度约为地球的0.38倍。假设美国有能力使用反推火箭使着陆仓在距火星表面12公里处的下落速度降为零,则由于以后不能继续使用反推火箭,而且降落伞在接近真空的大气中几乎不能起减速作用,所以着陆仓将作自由落运动到达火星表面,而且在着陆的一刹那的速度为:

V^2=2*0.38*9.8*12,000

开方后即得V=297(米/秒)。即着陆仓将会以大约子弹的高速(接近音速)撞击到火星表面进行“crash landing”!

谁能想象美国的高技术竟能“高到”能使机器人这样的精密设备经受住如此高速的撞击而不被破坏!

机器人必须能在火星表面执行一定任务,所以不能做得太小太轻,再加上要把机器人保护起来不受高速撞击的破坏,必须用很多材料进行保护,这样火箭的载重就很大,火箭又必须能把机器人送到几千万公里之遥的火星,这需要及其巨大的火箭才有可能,这在目前美国的火箭技术条件下我看还做不到。

既然已经论证美国机器人登陆火星实际上不可能,那么美国的消息到底是怎么一回事呢?

依在下浅见,美国此举完全是“为政治服务”。美国航天局NASA自哥伦比亚号失事后一蹶不振,也使美国政府很没有面子,加之中国大陆最近成功发射载人飞船,使美国更感到压力,他们又有与前苏联白热化竞争的天性,所以他们要急于挽回面子,所以制造了这则“美国机器人成功着陆火星”的好莱坞式新闻,反正别国是很难证伪的。至于美国发表的“火星风景照片”,我想在美国的好莱坞影棚里,是不费吹灰之力,就可以很容易用“特技”制造出来的!美国新闻不是说着陆后九天机器人才能充足电工作么?我们预期九天之后,就可以看到更多“美国机器人探索火星”的好莱坞大片续集了!而此时美国真正的“着陆仓”,很可能只是象卫星一样在绕着火星兜圈子!

退一万步,美国机器人真的在火星登陆了,但“用降落伞减速”一说也是对各国技术人员智慧的侮辱,以及对局外人的误导!

以上文章为本人原作,欢迎转贴,网友有不同意见,欢迎提出,谢。

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