《直播在荒野手搓核聚变》 第三百三十八章：一米每秒飞离地球的可能性

    翌日，晴空万里，湛蓝的高空像碧玉一样澄澈。

    已经运载出来的‘零号航天飞机’宛如一头等待命令的猛兽一般安安静静的躺在测试场地中。

    从清晨到正午，韩元一项一项的迅速的检查着航天飞机，完成最后的调试。

    这是起飞前最后一次检查。

    时间一点一点过去，正午时分，几近无风，而悬挂在天上的太阳却相当毒辣。

    这对于生物来说有些酷暑难耐，但对于零号航天飞机来说是转换光电的最好时机。

    从测试场地退出来，韩元返回控制室，看了一眼显示器上的时间。

    十一点五十六分四十三秒。

    距离摁下起飞按钮还差十七分钟。

    零号的发射并不是十二点准时，有些偏差。

    这是他计算过的结果。

    虽然航天飞机上天并非一帆风顺，但在没有意外的情况下，从起飞到入轨的时间是固定的。

    在韩元的计算中，零号会在正午十二点十四分启动。

    布置在底部的三台电推进发动机将会逐级提升功率。

    在两小时二十三分钟后，会到达距离地面六十八点三公里的高空。

    在这个点，电推进-无工质发动机的输出功率会逐步降低，但依旧能维持升空。

    与此同时，尾部的电磁型推进系统会启动。

    电磁推进系统启动后，航天飞机的飞行轨道将不再是直线升空，而是宛如一条曲线斜率一般在天空中划过一道上升的弧线。

    而在经过一分二十七秒的预热后，电磁型推进系统的输出功率会达到百分之六十。

    三台电磁发动机百分之六十的功率已经可以支撑零号的飞行了。

    电磁发动机预热完成后，理论上计算，零号将达到距离七十六公里的高空。

    这个距离，已经接近暖层了，空气将会开始变得稀薄起来。

    不过电推进发动机依旧会运行，来减轻一部分液态氙工质的消耗，直到八十公里的高空。

    虽然四公里的距离对于航天飞机来说并不算什么，但还是能节省一点工质的。

    这是零号航天飞机和运载火箭的区别之一。

    如果使用运载火箭发送卫星上天，过程并不漫长，从起飞到卫星入轨，正常来说，六百秒的时间，也就是十分钟就足够了。

    但对于韩元来说则完全不同。

    零号航天飞机从头到尾，它的飞行速度都并不算很快，所以需要较长的时间来升空。

    哪怕是到了一百六十公里的近地轨道上，其速度也远达不到第一宇宙速度。

    他给零号飞行器设定，在一百六十公里的近地轨道时, 速度是5.3公里每秒。

    和普通的火箭发送卫星时, 二级助推火箭能提供的速度差不多。

    只不过听到这里时, 直播间里面的大部分观众顿时就迷惑不解了起来。

    【5.3km/s？】

    【第一宇宙速度的要求，我记得是7.9公里每秒吧？】

    【五公里每秒做不到将卫星送上轨道啊，主播你的飞行速度设错了吧？】

    【主播突然间智障了吗？第一宇宙速度都能设错。】

    【是换人了吧？】

    【什么鬼, 主播设错了就赶紧改啊，等下别上天了, 速度达不到要求掉下来就惨了。】

    【第一宇宙速度, 指物体在地面附近绕地球做匀速圆周运动的速度；7.9km/s。】

    【这么多人, 一看就是物理没学好的，你们的第一宇宙速度定义都是这样的吗？一群智商低的小朋友, 看什么科技直播，去看美女跳舞吧，那个不需要脑子。】

    【？？？？？？】

    【楼上你马没了, 你这么懂, 那你说说。】

    【一群菜鸡, 听好了, 从理论上来讲，一个物体只要一直拥有额外的动力, 不必非要达到第一宇宙速度才能飞出地球，哪怕是以每秒1米的速度一直向上飞，同样也能飞出地球。】

    【一米一秒飞出地球？你在搞什么笑呢？】

    【瞎扯淡。】

    【第一宇宙速度摆看的吗？】

    【其实他说的是对的, 所谓的第一宇宙速度，那个是在无动力的情况下保持轨道用的, 如果你一直有推力，能够对抗引力和空气阻力, 就无所谓宇宙速度。】

    【一秒一米，只要你能一直保持这个速度, 别说飞出地球了，就是飞出太阳系，银河系都可以的。】

    【？？？？？我高中学了个假物理吗？】

    【别扯了，如果一米一秒能飞出地球的话，为啥火箭还要将速度加速到7.9km每秒？】

    【主播，到底咋回事啊？你这个速度真的能飞出地球？】

    ........

    直播间内，八位数的观众又吵了起来, 双方各持己见吵个不停。

    一部分观众认为只有速度达到7.9km/s后才能突破地球引力变成卫星绕地飞行，这部分观众占据的人数不少，在一半以上。

    另一部观众则认为只要有源源不断的动力，即便是一米一秒的速度, 也能飞出地球。

    双方分歧不小，直播间里面的弹幕都快开始人身攻击了。

    韩元看着弹幕，微微摇了摇头，道：

    “其实只要能对抗引力、阻力等力的话，一米一秒的速度也是能飞出太阳系的。”

    “所谓的第一宇宙速度第二宇宙速度，指的是在没有持续提供动力的情况下，只给你一个初速度，让你环绕地球做圆周运动或者逃离地球的速度。”

    “这种情况下，物体的确要达到7.9千米每秒以及11.2千米每秒，才可以摆脱引力或者向别的星球飞去。”

    “如果你有一定的推力，就无所谓宇宙速度。”

    “假设你现在有一架航天器，以1米每秒速度飞离地球。”

    “而它的发动机提供的动力，能在对抗重力势能、空气摩擦力等各种阻力外，还能让航天飞机保持速度为1米每秒的动能，完全是可以做到飞离地球的。”

    “这并没有违背任何定律。”

    顿了顿，韩元接着补充道：

    “其实从严格意义上来说，第几宇宙速度并不是准确的说法。”

    “准确来说，应该是第几宇宙速率，因为速率是一个标量，而速度是一个矢量（向量）。”

    “第一宇宙速度讲的是围绕地表做圆周运动不掉落的速度（速率）。”

    “也就是保持高度0km的运动速率，其计算方式为，引力等于圆周运动的离心力。”

    “而根据运动学原理，完全可以持续加速，缓慢到达再轨运行的速率。”

    “如果能够提供足够能量，完全可以以1m每秒的加速度把速率加上去。”

    直播间里面的观众听的迷迷糊糊的，不过也大致知道了之前争论的问题点在哪里。

    【如果是这样的话，我一架飞机多带点燃料不就可以了吗？速度不够，时间来凑，迟早能飞出去。】

    很快，直播间里面又有观众提问。

    这代表了一部分观众的迷惑，在这些人看来，速度达不到7.9km/s是不可能飞出地球的。

    看到问题，韩元笑了笑，道：“理论上来说，这种方法是可行的。”

    “比如我之前制造的那架飞行器，使用了电推进-无工质发动机、镧化镓硅太阳能发电板。”

    “如果不是因为工质需求量过高，在二十四小时都能接受到光照的情况下，它是能够以一米每秒的速度飞向太空的。”

    “只要你的能源足够，是可以做到的。”

    “只不过别忘了一件事情。“

    “燃料，无论是哪一种，它都是有重量的。”

    “即便是你使用可控核聚变，它也需要对应的氘或者氚。”

    “你的速度越慢，你在上升的过程中，需要对抗的引力阻力就越多，消耗掉的能源也就越多。”

    “所以即便是能做到一米每秒的速度飞向外太空，消耗掉的能源也会巨多，根本就得不偿失。”

    “如果是化石燃料的话，那么重量就更夸张了，甚至会出现携带过多的燃料而导致发动机输出功率不够，推力不足以让航天器起飞的情况。”

    “关于这一点，关于这一点，有一个叫做‘齐奥尔科夫斯基公式’简单的公式，可以参考。”

    “即 vm = vr x ln（m1/m2）”。”

    “vm代表火箭能够达到的最高速度，vr代表燃料喷速，m1和m2分别代表火箭的初始总质量和最终质量，而ln”则代表以常数e为底数的自然对数函数。”

    “通过这个公式可以进行计算，燃料数量的增长并不能有效地提高火箭的速度。”

    “所以对于化石燃料来说，最优的选择，其实还是将航天器的速度在短时间内加速到一定的速度。”

    想了想，韩元又补充了一句：

    “当然，如果小型可控核聚变能制造出来的话，你们想的慢速度离开星球进入太空是可以实现的。”

    .........