如果在地月之间架一座桥,开车过去要多久,未来有可能实现吗?

这是网友邀答的问题,这位朋友真是脑洞大开,还问开最好的车过去要多久。

不过去月球不能开车,只能坐火箭或坐电梯。这是因为要离开地球无论你从哪儿走,都是上天,也就是要脱离地球引力离开地球表现,竖着往天上走,怎么可能开车呢?

  • 登上月球的人类

迄今为止只有12个人登上过月球,到达月球轨道的至少有24个人吧。上世纪美国载人登月,阿波罗飞船一共用了17艘,其中光临过月球的有8艘,即阿波罗8号、10号、11号、12号、14号、15号、16号、17号。

阿波罗飞船从1号到17号还有9艘都干了什么呢?过去说过多次,这次就不说了,大家自己去看吧。

阿波罗8号载着3名宇航员到月球轨道转了20个小时多点,就回来了,任务是测试阿波罗指挥舱系统地月之间太空及绕月轨道上的性能,包括通信、跟踪和生命保障各个方面;阿波罗10号载着3名宇航员到达月球轨道后,释放了登月舱,两名宇航员乘着登月舱在距离月表15km处飞了一圈,检验了登月舱的性能。这两艘飞船的宇航员只能说到了月球上空,但没有到月表看看。

为了防止阿波罗10号两位驾驶登月舱快到月球表面的宇航员,忍不住就着陆去看看,项目没有加足降落和返回的燃料,因此尽管就快到月面了,宇航员们心痒难耐,也只好遗憾而回。

此后从阿波罗11号开始,一直到阿波罗17号,先后有6批宇航员到达月球上空又返回,一共有18位宇航员,其中有12位到月表,在月球上踩了许多脚印,还开着月球车撒了一阵子欢。阿波罗飞船每批3人共18人到达月球轨道,为啥只有12人登月呢?主要原因就是每次都要1位宇航员留守在轨道舱,支持和接应登月返回的宇航员。

  • 载人登月过程

地月距离平均为38.4万千米,这些宇航员们乘坐阿波罗飞船到月球,从发射到进入地月转移轨道,最高速度达到每秒约11千米。但去月球并不是直通通的飞去,而是经过绕地飞行,加速减速变轨等,实际飞行距离远远大于40万千米。

首次将人类送上月球的阿波罗11号,1969年7月16日9点32分(世界时为1969年7月16日世界时13:32:00),在美国肯尼迪航天中心成功发射,12分钟后进入地球轨道,速度达到7.67km/s,绕地飞行1圈半后以10.5km/s速度进入地月转移轨道。何谓地月转移轨道?就是相当去月球的高速路。

7月19日,阿波罗11号到达月球背面,减速进入了月球轨道,从发射到进入轨道约费时75小时50分钟,然后绕月飞行,世界时间20日11点32分,宇航员阿姆斯特朗和奥尔德林进入被命名为“鹰号”登月舱,宇航员柯林斯留守在指令舱;世界时间为1969年7月20日20点17分43秒,登月舱降落在月球表面。

这就是人类首次登月,在地球和月球之间架起的桥梁。阿波罗11号3名宇航员于1969年7月24日(世界时)16:50:35降落在地球回到家园,前后一共用了8天13小时18分钟35秒。如果除了登月停留的时间,前后大概就用了7天,这就是最好的车开到月球返回所需的时间。

  • 首次登月充满了惊险和不确定性

阿姆斯特朗和奥尔德林是首次登月的人,他们深知有很大风险,充满了不确定性,做好了牺牲的准备。当时的休斯敦指挥中心也早有预案,如果阿姆斯特朗和奥尔德林回不来,指令舱的柯林斯就一个人独自回来。事实上这次登月,也差点毁于一旦。

就在阿姆斯特朗和奥尔德林在月球轨道脱离指令舱,驾驶鹰号登月舱启动推进器开始下降不久,由于计算机导航故障,响起了警报,他们就很快意识到飞过头了,鹰号在下降弹道中多飞了4秒,与原定登月点偏离了4km。这时地面指挥官贝尔斯面临一个重大抉择,是终止任务还是继续登月?

如果终止就前功尽弃,不但是这次登月任务毁于一旦,而且很可能经过10年准备花费几百亿美元几百万人的劳动全都会泡汤。因为这次登月不成功,会引起国会和民众对登月可行性严重质疑,最终导致登月计划的永久停止。计算机警报依然不断,怎么办?在这一刹那的几秒钟,贝尔斯做出了影响100年人类航天事业的判断,继续登月任务!贝尔斯后来承认,当时凭的只是直觉。

好在阿姆斯特朗不负众望,他冷静地选择了手动控制,他发现地面有一块岩石不适宜降落时,登月用的燃料仅够用30秒了,这时距离月表只有9米。阿姆斯特朗依然冷静地找到了一块平坦的地方,稳稳地将鹰号停在月表,这时燃料已经耗尽。

可以说,是阿姆斯特朗的冷静处理,挽救了阿波罗11号任务,从而也挽救了整个人类登月任务,因此他的功绩怎么说都不为过。鹰号降落六个半小时后,阿姆斯特朗出了登月舱,爬下阶梯踏上了月球表面,平静的说出那句永载人类文明史的话:“这是我个人的一小步,但却是全人类的一大步。”

  • 未来几年的登月计划

此后阿波罗飞船还成功飞了5次,将另外10位宇航员送上了月球,他们累计在月球停留了300小时,带回月球样本2196个,总重达382公斤,为人类航天事业开创了新纪元。此后一直到今天为止,都没有人类再踏足过月球。

不过现在美国已经启动了重返月球计划,这个计划可能会在未来几年内实现。这次登月不但从更新更强的新起点上实现载人登陆月背,更重要的是为载人登陆火星做准备。而包括中国在内的其他航天强国和机构,也在跃跃欲试,估计在可预期的未来,重登月球的壮举不止一个国家能够实现。

根据以往发射到月球的飞船和探测器来看,到月球的时间窗口和轨迹并不一定相同,花费的时间也不一样。我国嫦娥五号月球采样往返前后花费了约22天,其中除去登月采样和返回是等候发射窗口,往返时间花费约8天。

如果一定要说开车去的话,是汽车还是火车呢?即便是高铁时速400km,开40万千米也需要1000小时,这里面不包括变轨等小号的时间,来回要花80多天吧。但这是扯淡,根本不可能的事。

不过安装一架天梯通往太空的设想,早在1895年就有人提出了,这是一位俄罗斯科学家,但经历了一百多年的研究,依然没有实现,关键是花费太大,技术性难题也很难攻克,比如用什么材料既轻便又牢固,还能够耐受太空低气压和寒冷的问题。

  • 未来到月球很可能会坐电梯去。

现在,有许多国家和梦想家们都在考虑制造一台月球电梯,如美国的迈克尔·莱恩就在2003年专门成立了一家太空电梯公司,并在2010年扬言10年建成去月球的电梯。不过如今已经过去11年了,并没有出现什么太空电梯成功建成的热门消息,看来是泡汤了。

俄罗斯和日本也有人跃跃欲试,各种设想都不是直接做一架电梯将人和货物送往月球,而是在地球上建造一架电梯到达几万千米的太空站,到月球的几十万千米太空再分段分期制造若干段太空高速通道,到了月球上空也有一个空间站,将旅客接下,通过垂直月表几万千米的月球电梯,将人或货物送达月表。

人们虽然找到了制造电梯的纳米材料,但投资太庞大了,连开始信心勃勃要资助这个项目的NASA也不得不打了退堂鼓。太空天梯或者说月球电梯还有戏吗?

  • 日本大林公司还在做吗?

日本的大林公司似乎很有信心,他们的“太空电梯”计划依然在实施中,这个计划相对比较复杂。

大林公司的“太空电梯”项目名叫“天空之树”,计划在东京附近海面建立基站,主体建筑高约700米,既是太空电梯的基站,又是一个集数字广播、观光游览为一体的旅游基地。在这个基地向上延伸建设一条3.6万千米的太空电梯,用磁力线发动机推动电梯上升,爬行7~8天到达3.6万千米的太空站,每次可运送旅客30位。

这种电梯概念图是由6个长18米,直径7.2米的椭圆柱形电梯间组成,拉动电梯的管线采用比钢坚固20多倍的纳米管,电梯系统直径达400米,最高负重达100吨,电梯运行时速可达200千米。

现在飞船运送人货到仅400千米高的空间站,每千克就需要数万美金,大林公司宣称,到时候他们的电梯运送人货每千克只需要200美元。大林公司声称,项目早就完成了论证,是可行的,太空电梯将在2050年建成。

野心勃勃的大林公司还计划,在未来将在地球静止轨道、月球、火星等太阳系各处设立站点。

这在世人看来还只是一个梦想,到底能不能实现呢?我们还需耐心等待。

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