所選期刊
VOL:7期

便宜省錢上火星

誰讓火山生氣了?龐中培

讓火星「追上」登陸火星的太空船。

從以前到現在,大家都想上火星。目前送東西上火星的方式,簡單的來說,是算準火星和地球接近的時間,趁機發射火箭、奔向火星。適合發射的時間很短,而且每26個月才會重複一次,如果這次錯過了,就要再等兩年多(這種情形還滿常發生的)。這對於人類要登陸火星的大計畫來說可不是什麼好事,而且這種方法需要耗費很多燃料。因為太空中沒有空氣當阻力,所以太空船要減速,就得把火箭噴口逆向噴射。基本上,加速和減速所要使用的燃料差不多,為了搭載減速用的燃料,使得太空船能夠載到火星上的東西更少了。

最近科學家設想了另一種前往火星的方式,稱為「彈道捕捉」(ballistic capture):把火箭發射到類似火星繞行太陽的軌道上,只是速度比較慢,等著火星從後面「追上」來,然後靠火星的重力「捕捉」太空船,這樣就可以省下減速用的燃料了。估計這種方式可以讓整個任務的燃料減少25%,省下來的載重量就可以放更多東西,而且任何時候都可以發射到火星軌道上,接下來只要等待就好了。

不過,彈道捕捉法有個缺點,就是花費的飛行時間比較久。在適合發射的時間直接發射太空船,只要六個月就可以抵達火星,但是用彈道捕捉法得花將近一年,這對於要送人上火星來說並不是個好方法。但是對於要在火星上暫時居住或是建立基地來說,卻非常重要。因為短期內人類無法在火星上自給自足,幾乎所有的物資都要從地球送過來,每26個月才能補給一次,實在太久了。利用彈道捕捉法,可以接連發射補給用品,先在軌道上面等著。

日本和美國已經使用這種方法,順利把探測船送上月球了,接下來就要試驗去火星了,不過最近的任務可能要到2020年代才會展開。

[更多詳細內容請參閱《科學少年》2015年2.3月 ]