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[科普中国]-太阳能无人飞船

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第一艘

太阳能飞船是目前人类所能设想的进行星际旅行的最佳选择,它无需燃料,而是从太阳光中获取动力。

俄美两国联合研制的人类第一艘太阳能宇宙飞船“宇宙一号”升空后不久,由于运载火箭突然出现故障,使飞船未能进入预定轨道,并与地面失去了联系。据俄罗斯新闻社的最新消息,“宇宙一号”已经在俄罗斯西伯利亚地区坠毁。

失败过程

俄“波浪”型运载火箭携带俄美合作开发的“宇宙一号”太阳能试验飞船在巴伦支海的水下发射升空,执行这一任务的是俄罗斯北方舰队的“鲍里索格列布斯克”号战略核潜艇。按计划,“波浪”型运载火箭应将“宇宙一号”送到预定的绕地球运行的轨道。飞船上的太阳能电池随即开始工作,在随后的几天里,“宇宙一号”在环绕地球的轨道上积蓄能量,随后将展开帆体,开始人类第一次不借助燃料动力,而是借助太阳能动力进行的太空之旅。

在“波浪”火箭升空83秒后,火箭的第一级发动机突然停止了运行,从而导致飞船无法进入预定的运行轨道。随后,“宇宙一号”便与地面失去了联系。

就在“宇宙一号”与地面失去联系数小时后,位于俄罗斯堪察加半岛、车臣境内、太平洋马绍尔群岛和捷克共和国的太空测控站都收到了来自“宇宙一号”的微弱的遥测信号。控制人员认为,这表明“宇宙一号”飞船已进入了围绕地球的轨道,尽管这个轨道并非原定的运行轨道,但能证明飞船还在运行,当务之急是必须马上在茫茫太空中找到它的位置。

科学家们认为,如果飞船现有的速度和高度使它不至于坠入大气层而被焚毁,且飞船上的所有仪器运行正常的话,“宇宙一号”仍然有一线希望于发射后的第4天——在飞船上的太阳能电池积蓄到足够的能量后——展开帆板,开始星际旅行。理论上讲,这8块总面积650平方米的帆板所反射的太阳的光芒,可在地球上的夜晚,用肉眼直接观测到。

但目前还有另一种说法,即承担发射任务的俄罗斯军方官员称,飞船可能已经坠毁。不过,从目前的情况看,即使飞船还没有坠毁,但由于飞船未能进入预定的轨道,此次发射已宣告失败。

但这次失败并不能使科学家放弃探索宇宙的雄心。正如行星学会主席布鲁斯·默里所说:“我们对已经发生的不感到遗憾。我们已经从中学到很多东西,我认为我们已经显示出什么事情是可能的,什么是可以做的。”

太阳帆

太阳帆是依靠太阳光获取动力的帆板,是目前科学家们所能设想到的人类进行星际旅行的最佳方案。其运行的基本原理是:在太空中的失重和真空状态下,飞船没有任何的重力和阻力,当太阳光照射到帆板上后,帆板将反射出光子,而光子也会对帆板产生反作用力,推动零重力的太阳帆前进。这种飞船不需要燃料和发动机,只要在阳光能照射到的地方,它就能获取源源不断的动力,从而使长途星际旅行成为可能。

“宇宙一号”太阳能宇宙飞船是俄美两国科学家耗资400万美元联合研制的。它重112公斤,有8片长度为15米左右的三角形聚氨薄膜帆板,帆板展开后,总面积为650平方米。这些帆板可以像飞机的机翼那样,通过自身的调整来改变飞行的方向和速度。

按照设计者们的计划,“宇宙一号”进入绕地轨道后,将在那里停留4天的时间,这期间,飞船上的太阳能电池将积蓄足够的能量,用于展开帆体。4天后,飞船上的太阳帆开始展开,在阳光微弱压力的推动下,“宇宙一号”将开始自己的加速运动。预计第一天它的速度将达到每秒300公里,100天后,其速度将达到每秒1.6万公里,这是人类历史上任何一个飞行器都没有达到过的速度,相当于光速的五十分之一。

如果乘坐太阳能飞船去太阳系九大行星中距离我们最远的冥王星的话,可以在不到5年的时间里打个来回。而美国国家宇航局使用现有的宇宙飞船探测冥王星的“地平线计划”预期的时间却是将近20年。2

中国技术概要

本发明太阳能无人飞船能在水下,水面,空中,高空飞行或悬停。飞船由太阳能收集系统提供能源,靠浮力调控系统调控飞行高度或潜水深度。靠自身动力系统达到改变飞行速度及姿态。所有操作及动作由无人操控系统控制完成。并有搭载系统,可搭载各种专业设备并与飞机(或飞船)协调作业。太阳能无人飞船在运作中,无需补充能量,可自我修复,自主智能或远程遥控运作,无人飞船理论上的飞行时间无限长,作业半径无限大,几乎能胜任所有卫星作业及飞机作业,同时,还能实现前所未有的诸多功能。

主要功能

1. 修复臭氧层

2.太阳能发电

3.调控大气环流

4.科研教育自由

5.地球同步卫星

6.维和反恐边哨

7.防灾减灾救灾

功能详解

1.修复臭氧层:飞船靠收集太阳能提供工作能源,通过分解水产生氢气和氧气来储备能源。在氢气发电时所需要的氧可以在空气中自然摄取,而分解水得到的高浓度纯氧,对飞船是有安全危害隐患的,而且纯氧的强氧化性也对飞船的使用寿命发出了挑战。因此,对于飞船工作中产生的废气--纯氧,最好的处理方法,就是把纯氧加工成臭氧后排放到大气中,这自然也就起到了修复臭氧层的作用,一举两得。

2.太阳能发电:高空不受云层限制,且太阳光因没有穿透过多大气而导致本身能量的损耗。因此太阳能在高空的能效是地面5-10倍,由于太阳能的取之不尽,用之不竭,投资利润比丰厚,大量开发高空太阳能,将可在地球寿命之内再无能源危机。

大规模开发太阳能,古今中外,众多科学家都提出了各式各样的开发模式。其中太空卫星太阳能电站及月球太阳能电站,是比较值得借鉴的。在借用他们能量传输数据。当然不仅仅是微波,还可以用激光,光导纤维,等离子,人造闪电。。等其他手段传输能量。在能量传输的距离,从骇人听闻的遥不可及的高轨道降低到现在已经很普及的0.1~10万米空域.无论是太空的还是月球的太阳能电站,都有启动资金巨大,工程量巨大,工期长,投资回报周期大,待开发技术多,未知不可靠因素多。。等等诸多不足。 而高空太阳能电站,相对太空还是月球的电站,上述缺点都缩小到可以接受可实现的阶段。

高空太阳能电站的总设计模式为:多个飞船在高空发电,再将发的电指向传输给近地高度的旗舰飞船,再由旗舰飞船把汇总后的能量传送给地面。地面设有接收站,接收站也可以是可移动的可展开的基地车。

这样的设计模式有很多优势。在长期稳定的地区,采用基地的模式接收。在临时的,变动的,不稳定的地区采用车载移动展开式接收站,比如野外,灾区,战地医院,临时指挥所。。。等。 其中发电飞船是众多的,旗舰飞船比接收站略多些,接收站按需建设。在高空太阳能电站的建设过程中,可以先做成试点,看见效益后,再像开连锁店一样,分散且统一的快速发展。高空太阳电站要大道太空或月球太阳能电站那么大的发电量其总投资也不是小数。但高空太阳能电站这种分散而统一的建设模式,对于资金的再融资,利润转投资,全名参与融资,等,总而言之,资金来源比太空和月球的更多更可靠更容易周转。

高空太阳能电站是近代比较容易实现的永不枯竭的绿色环保的可替代核能的可实施性高的新能源发电站。

3.调控大气环流 北京大雨 台风登陆 热浪侵袭 干旱洪涝泥石流等,其导致灾难的根本原因就是大气环流在该地区超出了人们可接受的极限。面对这类大气环流类自然灾害,人类显得软弱无力,唯一能做的也只是在灾后的减灾救灾,当然也有种种防灾措施,然而这些只停留在尽人力听天命的阶段,缺少一个从根本上解决天灾的方法。

太阳能无人飞船的问世,从根本上解决了听天由命的无奈。热的空气会上升,冷的空气会下沉,就是大气层中对流层的大气环流成形原因。太阳对地球地表的辐射能的不均匀分布及周期性改变,造就了地球上的风雨雷电及春夏秋冬。换而言之,若能人为调控地球地表的太阳辐射能的分布及规律,就可以人为的控制风雨雷电及春夏秋冬。(太阳辐射能,看似高深,其通俗全名就是太阳光)。

(人们通常理解成热空气带动大气流动,其实冷也同样带动大气流动,而飞船就是通过冷,制造冷,来驱动大气环流的)

3a 大规模的高空太阳能发电站,必然影响该地区地表所能接收的太阳辐射能,从而形成冷的下沉大气流动,而高空太阳能发电站未及的地区,其地表接收的太阳辐射能不变,从而形成热的上升大气流动,一升一降,彼此形成区域内的一个大气环流实例。根据通过改变高空太阳能发电站的规模、分布、移动、周期等手段,人类就可以人为调控与其规模相等的大气环流。

3b 通过飞船的调控大气环流的功能,1.将大雨的云层转移,让大雨到海里去下。2.将云层分散,分散降雨,避免单地区降雨过量。3.通过提前人工降雨及停雨保云等应急手段避免灾害严重化 4.靠大量大面积分布飞船收集详实的大气资料,通过科学的方法,最大限度提高灾害预警能力及应对能力及解决能力。

3c 台风登陆对人们生产生活也带来很多不便,严重时也会附带灾难效果,所以,人为调控台风的强度,路径,附生灾害等,应提上日程。如通过改变大气环流来改变台风的行进路径,通过调整台风周边空气湿度,减少台风的降雨量及其他滋生灾害。通过人工诱发台风或海洋上空的高空发电来降低台风的强度……等手段。

大气冷热对流 示意图

3d 热浪侵袭的新闻报道频频不绝,高温警报此起彼伏,全家全城全国空调猛开,拉闸限电、阶梯电价、错峰用电等名词早已听出老茧。但,当高空发电站如同一张张巨伞遮挡烈日于城市上方时……,街道再不会因热浪侵袭而空空荡荡,私家车的车主们也不用再担心在自家车里被烤面包,不仅再不用担心狂飙的电费,而且由于发电量的上升,电价本身就也会变低的。

3e 干旱洪涝泥石流,这类似于3b,都属于降雨量的两极端化的灾害。控制大气环流,调控降雨分布,拒绝热浪,对众多自然灾害大胆说不。

4.科研教育自由

4a偏远地区的教育问题一直是纠结国人热血的心病。无底洞的捐款投资永无止尽,而落后蔽塞的面貌却始终没有改变。

影视截图 穷学校的写照

没有像样的学校,没有像样的老师,以及落后的思想观念,这就是为什么偏远山区的学校总是落破不堪的根本原因。而当飞船的支援的到来,问题就迎刃而解了。看,飞船,有数十吨上百吨的运载能力,不需要机场不需要跑道,支援偏远山区再合适不过了。
  第一步:飞船空投或运输足量水泥沙石砖块机械,使学校建设费用基本与城市齐平,只要用常规的经费,再偏远山区的,漂亮学校就可以拔地而起了。
  第二步:由于山区师资力量薄弱,教师本身素质低,就算学校建起来,学生的成绩依然不容乐观。同样是飞船帮忙。学校,建设一个高空太阳能电站的地面接收站,就能轻松解决学校长期供电问题。电的问题解决了,配备电脑也不会有难度。教室里,《名家讲坛》深入浅出的讲课如同放电影一样在讲台放映,教育着学生也同时教育着老师。(教师里,投影机播放着教育部名老师的讲演录像,学生们看录像学习,小老师上下走动,保证每个孩子认真上课。)


  课堂播放讲座 老师维持次序 提高教学质量

师者,答疑解惑也。当有学生看不懂不理解的放映内容,由值班老师解答。值班老师若有不懂可连线教育局值班老师或其他资深老师。(ps:飞船可提供全球移动宽带服务,且价格低廉,太阳能电站同时承担地面大型通讯基站的任务,当然飞船本身就是wifi热点)
  第三步:飞船定期不定期给学校过量补给物质,老师可以卖这些物资补贴家用,慢慢的使学校附近逐渐成为市场。有市场的吸引,人来人往的开始密集,学校附近的经济变得更活跃,给建造飞船用机场奠定了经济基础。有了成熟的装卸机场之后,偏远山区的特产、农产品、手工业品、矿产品等就能通过廉价的空中运输开拓并赢得市场,外面的商品也更容易融入老乡的生活。再之后,会有可载人的飞船形成固定的空中班车往返山区和小镇,为山区及小镇的繁荣做贡献。
  第四步:其实是第三步的后期,有漂亮的房子,有规模的市场,有穿梭往返的飞船,当初的学校,将成为偏远山区的政治、文化、交通、经济的中心,有力的带动周边的发展脚步。老百姓的日子必然会得到大跨步的改善,老大难的交不起学费的问题也必然的一去不复返。想想,学校是该地区的政治文化交通经济中心,大人们,是买卖许工作或出行的都不得已的必须每天进出学校,哪还有不送孩子去读书的愚昧行为。


  算及格的贫困区发展中心参照图

第五步:小镇发展了,山区发展了,修路的造价也下来了,偏远地区的路自然也顺理成章的通畅了,谁说这还是偏远山区?工农手工业,有电有网络有道路有汽车有厂房有学校,该有的都有了,畅飞的梦想,就是孩子自由的梦想。


  丁字串联 天梯近地端天梯 假想图

4b天梯
  天梯最初的设想是:用一颗卫星牵引着连接于地面的绳索,谁要去太空,顺着绳子爬上去就可以了,当然爬是靠类似于电梯这样的工具。天梯是最接近理想状态的地面与地外往返交通平台。天梯是愈演愈烈的太空竞赛的最核心技术。甚至有科学家预言:谁将能拥有并保护“天梯”,谁就将拥有不可撼动的制天权。
  天梯最初来自1979年的科幻小说《天堂的喷泉》,那时只是科幻,无法实现。直到1991年,碳纤维的问世,天梯所需要的这根长达3.6万公里绳子才成为可能。虽然目前还做不出这么长的碳纤维绳子,不过科学家们充满自信,基本上已经把天梯缆绳以外的其他构建全都设计好了,可以说,万事俱备只欠东风。天梯最关键的是缆绳,缆绳的核心问题,就是要足够强,而且能在风雨交加和电闪雷鸣的情况下不能断,也不能是金属缆绳,因为金属缆绳会在跟随地球自传时切割地磁引起火灾或断裂。这就是只有碳纤维能胜任的原因。可惜的是目前的碳纤维还做不到那么长。
  (科学家们坚信,天梯缆绳的原则问题已经解决,等待只是工业水平的提升。)(科学家们预测,到2018年就可开始建造第一台“天梯”)
  以上只是前言,现在才是飞船对于天梯的作用或贡献。
  飞船能代替缆绳近地端100公里的长度。别看这100公里相对3.6万公里,还不到其零头的零头,但这零头的零头,却是3.6万公里缆绳中最难最关键的那一部分。2018年是否真能生产出符合“科幻天梯”需要的缆绳,谁也不能保证。但免去抗风抗雨抗雷电抗腐蚀这几个要命的要求之后,其工业难度大大降低,生产这么长的碳纤维真的是指日可待了。
  飞船把天梯的基站提高的地面约100公里高度,那里没有恶劣天气,对于缆绳的要求自然也就低多了。如图所示,多艘丁字飞船彼此串联,彼此接力将地面的物资送与天梯基站,再由基站通过缆绳送往太空。至于要用多少丁字飞船,那就看飞船之间的缆绳质量的好坏,缆绳好就少几个飞船接力,缆绳不好就多几个飞船接力。。。没难度了。

在此,飞船与飞艇没有绝对的差距,不过飞船比飞艇更便宜,技术更完善,飞船能顶替飞艇,而飞艇不能顶替飞船,所以还是优选飞船。

4c 太空科研

超高空太空观测台 假想图大名鼎鼎的哈勃望远镜

右图是一个浪漫的场面,浩瀚无垠的星空,悠然自得的飞行。可是把里面的场景换成宇宙观测台呢?哈勃太空望远镜,大名鼎鼎如雷贯耳,之所以在所有的太空望远镜中名列前茅,其根本原因就是,哈勃在太空,不受大气干扰,比如大气的光漫射,大气的折射,风速风向引起的折射与干扰,空气湿度及云层,等等。但这些干扰都发生在对流层,对于能飞到太空边缘的临近空间的飞艇飞船来说,完全能避开这些大气干扰,为太空观测台提供类似太空的工作环境,即:如果飞艇飞船,搭载太空望远镜,能和哈勃一样提供清晰准确遥远的照片。然而,哈勃的有效直径只有2.4米,这是由火箭穿梭大气层造成的,哈勃不能太粗,太粗,火箭带不动它。哈勃的这个软肋却是飞艇飞船的强项。如果飞艇飞船以最大能力来搭载望远镜的话,这台望远镜的直径可以是24米,240米,甚至更大。望远镜的清晰度是和望远镜的有效直径的平方成正比的,也就是说有效半径增长10倍其清晰度增长100倍,有效半径增加100倍,其清晰度增加10000倍。。。
  飞艇飞船都能用于建造超高空太空观测台,但飞艇有个致命的弱点—滞空时间有限。就截至2012年,飞艇滞空时间的世界记录是300多天。这说明,飞艇还是要经常往返于天地之间,然而太空观测台的设备都高精细的,非常较弱,怕风、怕雨、怕静电、怕震动、怕对流层里的各种突发情况。而起飞和降落,这些都是必须面对的,更何况无论是起飞还是降落,都是飞行单位事故率最高的阶段。对于经常往返天地所需要承担的风险对于超高空太空观测台来说危险系数实在太高了,这便是飞船优越于飞艇的关键所在。飞船滞空时间几乎无限长,大大降低了天地往返危险系数,可以像哈勃那样,一旦升空就再也不回来。当然,如果条件允许,哈勃回不来,可超高空太空观测台还是能回来的。这此,飞船几乎无限的滞空时间,是飞船制胜的关键。

6.维和反恐边哨
  当代国际局势动荡不安,恐怖主义猖狂肆虐反恐,各国内乱混战,南海滋事挑衅,钓鱼岛频频升温……,这些令人头痛的国际问题,在太阳能飞船的帮助下,都显得轻松简单了。
  6a 高空鸟览监察飞船上携带摄像器材,在1000米-10万米高度内自由调整,并把拍摄的图像或收集的其他信息传给地面分析站,或通过多个飞船彼此接力传送给远方的地面站。高度的自由调节,能为画面的清晰度做的补充,要看大范围的就飞高一点,要看的仔细就飞低一点,但然具体高度清晰比主要还是依赖搭载的摄像器材的工作能力。比如本拉登,是被无人机发现。可是无人机飞行是耗油的,而且不能长时间监视,而飞船不仅不消耗燃料,而且能提供24小时不间断的监控。这是无人机望尘莫及的差距。(就比如黄岩岛,钓鱼岛,派艘飞船悬停于岛的上空,24小时实拍实播,很多问题都能了)
  6b 暴力组织恐怖主义小型战争正规作战的区别、划分和预警。

暴力组织,用棍棒、刀剑、手枪、步枪等武器,作战能力有限,飞船1000米的高度足以威慑暴力组织或团伙。

而当暴力组织升级成恐怖主义时,打击能力有所提高,比如火箭筒,炸弹,机枪、重机枪等,但这些武器仍然不足以攻击1000米以上的高度。所以1000米以上的飞船依然能威慑到这些恐怖主义。

当1000米的飞船被击落时,说明以及不是暴力组织或恐怖主义的斗争规模了。1000米高度,是超出恐怖主义的打击能力的极限,但依然在小规模局域战争的作战范围内。换而言之,千米以上的飞船若被攻击,说明恐怖主义以提升到了拥有小型导弹的小规模战争武器。再说明白点,就是1000米飞船被击落,则不再是反恐了,而是要进入战争戒备状态,这是战争了。

当1万米以上的飞船被攻击了,说明有正规军介入战争。因为小规模的战争是没有能打到1万米高的导弹的。既然小规模战争拥有了万米以上的导弹,说明一个问题,这种导弹只有正规军才有技术有能力生产及掌控,这也说明,小规模战争已经升级到正规军的对抗阶段了。

当2万米以上的飞船遭受攻击,说明有发达国家的高科技装备进入作战计划。因为2万米以上,已经超过绝大多数战斗机的飞行高度,一般国家根本用不上也不需要也不会研制这种高科技且昂贵的导弹。2万米以上的飞船遭到攻击,这足以说明,战争规模进一步提升,军事强国已经介入战争。

当3万米以上的飞船遭受攻击,这,这说明大国与大国的战争已到了宣战或即将宣战的阶段。而且还都是拥有现代化的科技军事大国。不可能还是什么过家家了。
  6c南海,越南战机挑衅,在南海上空巡航。岸基雷达的作用半径受地球球面影响,索敌半径有限,当越南战机被岸基雷达发现时,我国空军已丧失对其拦截的时机……。而飞船搭载雷达,可当做永不降落的而且飞的更高预警机使用,其雷达有效范围比起岸基雷达有数倍数十倍上百倍的提高,而且也比岸基雷达或预警机更容易实现阵矩或链式雷达群,大大提升我国国防实力。
  6d 海外维和新闻中海外的打来打去,安南维和的艰难,各国各势力的各种小算盘,各种敢做不敢当的明枪暗炮。如果,联合国派飞船去实行实时的24小时高空鸟览及明细的直播,各种背后的小动作都明了了,什么东西都摆到桌面上了,还有什么不好谈的呢?!

立体作战信息图

6e反潜反猎反偷渡飞船还可以在水面及水下作业,搭载声纳系统,就可以把水下世界也纳入雷达网,对未知舰船实行全领域无死角的准确检测,断掉不法分子的念想。比i如把海标换成换成飞船,如此麻烦的收放作业,只需要一个指挥所,飞船自会到达预定坐标实行海标任务,需要改变或召回维修等,也只需要轻点指挥所里的鼠标就可以完成。海标由于自带能量有限,工作时间有限,作业内容也有限 ,而飞船不仅能取代海标所有工作,还增加了雷达声纳和收集海洋噪音的功能,为信息立体化提供大量详实的数据。(关于飞船能不能有这么多电做比海标还多的事,飞船有自我控制系统,除太阳能外,也能像常规装备一样携带外部能源,当能源快要耗尽前,通过洋流、大气环流等顺风车及自身动力返回基地补给。在A飞船回家补给的时间段,可由B飞船前往接替工作,当C飞船回家补给时,A飞船又去顶替C飞船的工作岗位,以此循环往复。)(如果海标也有动力和控制系统,就不用换飞船这么劳师动众了。答:海标自主动力回基地,只能从水面回来,遇到洋流,逆流而行,能耗大大增加,回家补给本来能源有限,这样遇到海流很可能就回不来了,要不自毁要不派船去打捞,材料精力金钱浪费都很大,而飞船总是搭顺风车,能耗很低,就算真的能源耗尽,最终也能靠太阳能回到基地)


  海标的收放作业

6f边防哨所巡逻

哨岗的艰苦

边防哨岗的艰苦,不用说,大家也都明了。飞船在万米以上高空,不受恶劣天气的影响,可以对地面实施24小时不间断的侦查与监控,大大减轻边防哨所的作战压力及大大提高战士的作战效果。主要表现在,稳定可靠经济实惠不间断的通讯,不知疲倦及无微不至的侦查、监控和预警。组建有人无人联防防御体系,无人哨所多而广,通过通讯共享海量边防数据。有人哨所,规模可以更集中,人数更多,环境更好,当执行任务时也不用担心人手不够的问题,由于有人哨所的集中,交通工具、作战工具、设备的多样化等等的配比和组合更加合理,士兵执行任务(比如巡逻、比如打击潜入分子)的平均效率也将大幅度提升。

8军事
  飞艇飞船的军事作用也是非常重要且明显的。关于飞艇飞船在军事方面的应用有很多文章都谈及到了,可军事问题向来保密的严密,这里也就只能大概的说一说。
  8a反导

美国在反导弹这个方面算是最积极的了,最先进的反导技术莫过于-激光反导系统。原理很简单,发现导弹,用激光将其摧毁。用激光击毁导弹存在几个技术难点,1.要击毁导弹,激光的能量就需要足够大。2.激光能量足够大,就需要足够大、多、重的周边设备。3.空气密度越大,激光能量衰减就越厉害,为保证激光在远距离攻击时依然能保持高能量,就因尽量避免空气的高密度区。

2010年2月,美国人将波音747改装成空中高能激光堡垒获得成功,成功拦截演戏用来袭导弹。然而,不久,这项成功的激光反导系统却下马了。。。
  为什么这么好的东西下马了?因为养不起。
  敌人的导弹什么时候来并不知道,所以波音747机要时刻准备着。发现敌军导弹到敌导弹爆炸时间很短,也就10分钟到20分钟,如果波音在发现导弹再开始准备升空,很可能还没拦截到,导弹已经爆炸了。所以,747要长时间在天空中巡逻且待命。一架747执行任务肯定不保险,为保护美国全境免受导弹袭击,至少需要3架747巡航,再加上轮班休息,至少需要10多架这样的747。算算吧,747那么庞大的家伙,整天的飞,还同时至少3架,每一架次都是好几十吨的航油啊,一天下来就是四五百吨的航油啊!一向财大气粗的美国人也烧不起这个钱啊。所以下马了。并不是技术不行,而是养不起。
  此时,飞船的优势就来了。飞船能和747一样提供超大载重量及高空作业的能力,不过飞船飞在天上飞几乎无消耗,飞的时间再长,也不用担心烧钱的问题。况且飞船在飞的过程中还是赚油的过程,简直太划算了。
  卫星激光反导系统下马了,波音747激光反导系统也下马了,飞船激光反导系统是时候可以耀武扬威了。

8b空中加油

给飞机加油,就必须保持与飞机的速度同步,环形轨道既能和战机保持相对速度又不会偏离设定坐标太远,似乎很合理,而战斗机就算以最慢的速度飞也有100公里以上的时速,而要飞艇飞船达到这个速度,还是非常困难的。不过我们可以变通一下,飞艇飞船保持不动,加油管要足够长,飞船在圆心处,加油管为半径,加油口环状轨道上围绕飞船做圆周运动,这样就能解决飞机与飞艇速度不协调的缺点,让空中加油站离现实更近一点。当然还有另外个方案,飞船通过机械臂软抓取战机,战机熄火,开始加油。加完油,战机再点火,点火成功后飞船释放抓取,战机离站继续飞行,只是这个方案对于无人操作的来说,难度有些高了,可能近年内还有待技术突破。

美国2011年的Juno

美国发射太阳能无人驾驶飞船探索木星.

2011年美国宇航局在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射了一艘太阳能无人驾驶飞船,开始探测木星。

飞船取名“朱诺” (Juno),将用5年时间飞抵木星。

木星是太阳系8大行星之一,也是体积最大、自转最快的行星。

探索木星将耗资11亿美元。

该项目首席科学家斯考特·博尔顿说,探索木星有助于人类了解所有星球包括地球是如何形成的,藉此了解太阳系的起源。

据报道,美国的"朱诺"号木星探测器已经装在"宇宙神-5"运载火箭上,最快可在5日从弗罗里达州的卡纳维拉尔角空军基地升空。有趣的是,"朱诺"号还会携带3个与木星"关系匪浅"的乐高玩具升空。

据介绍,"朱诺"号探测器将是历来靠太阳能驱动、飞行距离最远的宇宙探测装置。该探测器安装了3块拖车大小的太阳能电池板,为其长达32亿公里、飞到太阳系边缘的旅程提供动力。

美国宇航局对木星这颗最大可能也是太阳系最古老恒星的探测,将是其未来四个月内三次重要太空任务的第一个。他们的长期目标是2025年时,将航天员送上小行星,2035年时送上火星。

"朱诺"号要飞行5年,于2016年7月抵达绕木星运行轨道。这段路程是太阳到地球距离的5倍。因为木星离太阳有8亿公里之遥,上面照射到的太阳光只有地球的1/25,所以探测器的3块太阳能板每块有8.8米长、2.7米宽。这些折叠的太阳能板打开后,就像风车的叶片一样。

报道称,"朱诺"号在木星辐射带中运行一年。在此期间,它绕木星极地33圈,研究这一巨型气体行星的内部构造、大气、极光、磁场以及是否存在水和固体内核等。

"朱诺"号探测器上装有9部仪器,包括一部广角彩色摄像机,可以向地球发回彩色图像。为了此次"朱诺"号发射,美国太空总署的科学家还特别委托乐高玩具公司,花1.5万美元制造了3个乐高玩具,分别代表发现木星4个卫星的著名天文学家伽利略、代表木星的古希腊神祇朱庇特和罗马神祇朱诺。与普通乐高积木不同,它们不是塑料,而是由铝加工而成,确保能承受艰苦的太空旅程的同时,不会干扰"朱诺"号仪器运作。

据报道,至今已经有8个探测器飞向或接近了木星及其卫星,包括20世纪70年代发射的"旅行者"号、以及后来的"先驱者"号、"伽利略"号、"尤利西斯"号探测器、"新视野"(NewHorizons)号木星探测器等。3

寻找木卫二地下海洋生命迹象

美国宇航局透露将发送太阳能驱动的飞船前往木卫二寻找地下海洋里生命的迹象。它还透露了九个装载在这一太阳能宇宙飞船上的设备,这一飞船是一个预计耗资10亿美元的项目的一部分,预计将于2020年发射升空。这些设备包括可以穿透冰的雷达、照相机和光谱仪以产生木卫二表面的高分辨率图片,从而确定它的组成。

美国宇航局伽利略项目提供了强烈的证据表明体积相当于月球的木卫二厚度未知的冰冻地壳下方存在一个海洋。一旦被证实这一海洋的确存在,它所包含的水可能是地球的两倍。拥有了充足的盐水、岩石海底以及潮汐加热提供的能量和化学,木卫二将成为太阳系里寻找地球以外生命存在的最佳地点。

“木卫二神秘的冰冻表面和广袤海洋的证据——这是基于伽利略宇宙飞船在十多年前11次飞经木卫二所收集到的数据,加上近期哈勃望远镜观测到木卫二有水流喷射出来——一直吸引着科学家们,” 美国华盛顿美国宇航局科学任务局副局长约翰·格伦斯菲尔德(John Grunsfeld)这样说道。

“我们对这一新项目和这些设备所蕴含的揭开木卫二之谜寻找地球以外生命证据的潜力感到兴奋不已。”

美国宇航局2016年财政年的预算包括用于开始调查前往木卫二项目的1.4亿美金,虽然这个项目的最终花费可能在10亿美金左右。这一项目将发送一个太阳能驱动的宇宙飞船前往环绕气体巨星木星的漫长、往复的轨道,在三年的周期里重复近距离飞经木卫二。总的来说,这一项目将在25千米至2700千米的高度范围内飞经木卫二45次。

选中的科学设备载荷包括照相机和光谱仪以产生高分辨率的表面图片。一个渗透冰的雷达将确定木卫二冰冻外壳的厚度,同时搜索类似于南极洲下方的亚表面湖泊。这一项目还将携带一个磁强计来测量木卫二磁场的强度和方向,这使得科学家可以确定海洋的深度和盐度。

一个电热式仪表将在木卫二冰冻表面巡逻,寻找近期温暖水的喷发,而额外的设备将寻找木卫二稀薄大气层里水和小型颗粒的存在。

2012年美国宇航局哈勃太空望远镜观察到木卫二南极地区上方的水蒸气,这提供了水柱的第一批强烈证据。如果水柱的存在被证实——它与地下海洋有关——它将帮助科学家们调查木卫二潜在可居住环境的化学组成,同时减少钻透地表冰层的必要。

去年美国宇航局邀请研究人员提交研究木卫二所需的设备议案。三十三个方案被审阅,其中九个被用于将于2020年发射的项目。“这是我们朝寻找支持生命的绿洲迈出的巨大一步,” 美国宇航局华盛顿总部的木卫二项目科学家柯特·尼布尔(Curt Niebur)这样说道。“我们很有信心这些通用的科研设备将产生令人兴奋的发现。”

这一项目将得到美国宇航局最新预算的支持,它将更强调对生命的寻找,同时支持2022年前往木卫二的项目。在一份草案里,美国宇航局被要求开始一个新的海洋世界探索项目,寻找外太阳系里的生命。但这一预算提案还包括削减地球科学和私人太空飞行项目,这引来了美国宇航局和白宫的一直批评。这一份草案是由美国众议院拨款委员会拟定的。

一旦这一草案被通过,它将为美国宇航局带来截至至2016年9月高达185.29亿的资金,这比去年增加了5.19亿美元。令人激动的是,搜寻太阳系以内和以外生命的迹象被再次重点强调,它也是多个项目的目的之一。

在经过各种削减后2013年行星科学资金也被削减,但现在它又回到正常水平,约为16亿美元。“这对于行星科学和对生命的搜寻来说都是了不起的一天,” 《休斯敦纪事报》的科学记者艾瑞克·伯格(Eric Berger)这样写道。这一项目申请提出了一个耗资1.4亿美元、前往木星卫星木卫二的机器人项目——它比原本申请的预算高出1.1亿美元。他要求美国宇航局在“不晚于2022年”完成太空发射系统火箭的发射。

此外还包括用于海洋世界探索计划的8600万美元资金,目的是发现太阳系外部卫星之一上存在的“(已有)生命”。这包括除木卫二以外,土星的卫星土卫六和土卫二,后者被认为在地表下方有巨大的水存储,潜在的或可能有生命。

虽然这一预算并没有明确说明将启动哪个项目,但这笔资金将有助于研究窥探甚至穿透这些天体表面的方法。与此同时,木卫二快帆项目也将多次飞经木卫二以评估所谓的地下海洋。它可能会飞经卫星喷射出的水柱,目前美国宇航局正在调查不同的议案以添加一个着陆器至这一项目,方便对卫星表面进行分析。例如如果可以想方设法“融化”表面,这样未来着陆器就可以探索地下。然而,白宫并不希望美国宇航局只在太阳系内探索生命。即将来临的宽视场红外巡天望远镜(Wide-Field Infrared Survey Telescope, 简称WFIRST)获得了3600万美金的拨款,它将用于太阳系外的系外行星成像。这笔预算要求美国宇航局应该“最终确定那些可能存在生命的系外行星候选者。”

至于探索方面,太空发射系统获得了13.56亿美元的拨款——比之前申请的几乎高出5亿美元——但白宫要求美国宇航局为2020年的火箭部署更合适的计划,现阶段的项目目标仍非常模糊。

此外预算还包括重新生产钚238(Plutonium-238)的资金,后者是用于探索外太阳系的燃料的必要来源。

然而,所有的一切都要付出一些代价。草案提出从地球科学项目申请的预算里削减2.69亿美元。这将导致一个名为热能红外自由飞行物的卫星报废,后者旨在对地球进行观测。至于其它削减方面目前仍不清楚。

在此之前美国参议员特德·克鲁兹(Ted Cruz)表示美国宇航局应该关注于太空探索,而非研究我们自己的星球。“我认为几乎所有美国人都会同意美国宇航局的核心功能是探索太空。“今年三月克鲁斯这样说道。但针对最新预算草案,美国宇航局局长查尔斯·博尔登(Charles Bolden)称”白宫的提案将极大的减少我们的地球科学项目,这将推迟下一代人对我们目前正在不断变化的气候的理解。”此外他补充表示这将影响“我们针对地震、干旱和暴风事件做准备和及时应对的能力”。

此外,这一预算只为商业船员项目提供10亿美元的资金,后者资助类似SpaceX和波音这样的公司研发载人计划的航天器。这比申请资金少了2.46亿美元,据博尔登表示,这可能严重阻碍载人前往火星的研究进展。

博尔登补充表示这一项目“将保证我们持续每年将几百万美元花费在俄罗斯莫斯科,而非将这笔前投资在美国本土,创造工作机会或者再次在美国本土发送美国人升空。”

同时白宫表示木卫二项目的资金水平是“不切实际的”,它是以“损害帮助我们理解其气候如何发生变化的地球科学项目”为代价。因此,虽然对于行星科学和在太阳系内外搜寻生命来说这笔预算草案是个好消息,但对于其他预算被削减的领域来说却是个坏消息。4