Глава 592. Полгода •
Для Сюй Чуаня вывод космического корабля в космос - это лишь самая базовая цель в развитии аэрокосмических технологий.
Его цель - осуществление транспортировки ресурсов Земля-Луна и даже колонизация между Землей и Марсом.
И все это основано на зрелой и высокоскоростной аэрокосмической технике.
Однако для нынешних аэрокосмических технологий это, можно сказать, "несбыточная мечта".
На примере американского лунного корабля "Аполлон-1", ему потребовалось целых восемь с лишним дней, чтобы добраться с Земли до Луны, не говоря уже о возвращении.
Это связано с различными аспектами, такими как способ запуска, технологии и т.д.
При запуске лунного корабля "Аполлон" космический корабль не входил напрямую в переходную орбиту Земля-Луна путем ускорения, а совершал различные маневры изменения орбиты, чтобы добраться до Луны.
Весь его полет можно разделить на четыре участка орбиты: участок входа на околоземную орбиту, участок полета по околоземной орбите (также называемый участком коррекции направления), участок перехода на окололунную орбиту, участок полета по окололунной орбите.
Во-первых, космонавтам нужно сесть в ракету и взлететь с опасного центра Земли, а затем выйти на околоземную орбиту, это занимает 16 часов.
После облета Земли летательный аппарат поднимется на другую орбиту, дальше от Земли и ближе к Луне. На этой орбите летательному аппарату нужно пролететь еще 24 часа, прежде чем совершить следующее действие.
Это первый участок коррекции направления.
Затем самолет снова поднимается на 48-часовую орбиту, это вторая коррекция направления.
После двух облетов Земли он все еще не может лететь прямо к Луне, ему нужно еще 48 часов подниматься на орбиту, делать третью коррекцию направления, еще больше удаляться от Земли, приближаясь к Луне.
После завершения трех изменений орбиты космический корабль может начать ускорение к Луне. Этот процесс занимает около 5 дней, то есть 120 часов.
Когда он приблизится к лунной орбите, он будет захвачен гравитацией Луны.
Войдя на лунную орбиту, космический корабль останется на орбите в 200 километрах от Луны и начнет замедляться.
После завершения замедления можно начинать безопасную посадку на поверхность Луны.
В общей сложности, различные сложные изменения орбиты, различные облеты небесных тел, весь процесс полета занимает более восьми дней, чтобы в итоге завершить одну высадку на Луну, видно, насколько сложна высадка на Луну.
И это еще только Луна, при среднем расстоянии между Землей и Луной всего 380 тысяч километров.
Если говорить о высадке на Марс, то даже в самый близкий период среднее расстояние между Землей и Марсом составляет 55 миллионов километров.
Такое огромное расстояние, потребуется не один и не два месяца.
С точки зрения нынешних аэрокосмических технологий, потребуется не менее полугода, чтобы добраться с Земли до Марса.
Для других это время может быть довольно коротким.
Но для Сюй Чуаня это слишком долго.
Полгода, чтобы совершить одну высадку на Марс, с нынешними аэрокосмическими технологиями, чтобы создать на Марсе научную базу или колонию, потребуется, вероятно, сотни лет.
В кабинете, столкнувшись с этой проблемой, академик Чан Хуасян не удержался и сказал: "Я говорю, что у тебя слишком большие амбиции, мы еще на Луну не высадились, а ты уже думаешь о высадке на Марс".
Сюй Чуань отхлебнул глоток чая из чашки и с улыбкой сказал: "Высадка на Луну для нас хоть и сложна, но не недостижима, не так ли?"
"Если говорить только о высадке на Луну, то для меня это не представляет особого вызова, и не стоит того, чтобы я тратил столько времени и сил на руководство этой работой, я верю, что в отечественной аэрокосмической отрасли достаточно талантов, способных выполнить эту миссию".
На самом деле, для Сюй Чуаня высадка на Луну - это не его цель, и даже высадка на Марс - не его цель.
В его голове, по сравнению с этими двумя, есть еще более грандиозный и далеко идущий план, просто сейчас нет необходимости об этом говорить.
Ведь если озвучить эту идею, то во всем обществе в настоящее время, вероятно, не найдется и одного человека из десяти тысяч, кто сможет понять и поддержать ее, в лучшем случае это добавит людям поводов считать его сумасшедшим.
На диване, слушая смелые слова Сюй Чуаня, Чан Хуасян с восхищением сказал: "Все-таки у вас, молодых, есть идеи, цели и амбиции, пилотируемая высадка на Марс... эх, не знаю, доживу ли я до этого".
Сказав это с восхищением, этот академик Чан тут же задумался.
Через некоторое время он сказал: "Чтобы сократить время высадки на Луну или Марс, есть способы".
"Какие?"
Чан Хуасян подумал и сказал: "Чтобы сократить время, есть два самых эффективных способа".
"Первый - это увеличить скорость космического корабля за счет расхода топлива (рабочего тела) двигателем, ты и сам прекрасно знаешь, что чем выше скорость космического корабля, тем короче время полета до Луны и Марса".
"Однако это предъявляет очень высокие требования к характеристикам космического корабля, или, скажем, космического двигателя, а также к топливу и другим аспектам".
Услышав первое решение, Сюй Чуань немного подумал и понял идею этого академика Чан Хуасяна.
Всем известно, что при фиксированном расстоянии, не учитывая другие факторы, чем выше скорость движения, тем меньше требуется времени.
А традиционные пилотируемые космические корабли, отправляясь на Луну, Марс и другие внеземные планеты, на большей части пути движутся практически с постоянной скоростью.
Для традиционных ракет на ископаемом топливе в этом отношении практически невозможно добиться какого-либо прорыва.
Потому что отношение тяги к весу ограничивает все, посадочный модуль и космический корабль не могут нести большое количество топлива для этого.
Традиционные космические корабли, будь то с точки зрения конструкции, функциональности или полезной нагрузки и стартовой массы, не могут оставить много места и веса для топлива.
А каждое изменение орбиты, ускорение, замедление и другие этапы требуют большого количества топлива.
Это также ограничивает возможности человечества по исследованию других планет.
Ведь если нужно вернуть зонд или отправить космонавтов, а затем вернуть их, то запас хода космического корабля становится самой большой проблемой.
Однако для космического корабля, использующего технологию миниатюрного управляемого термоядерного синтеза в качестве источника энергии, проблема энергии вообще не стоит.
Энергия, выделяемая при дейтериево-тритиевом синтезе, в тысячи и десятки тысяч раз больше, чем при сжигании ископаемого топлива, одной тонны дейтериево-тритиевого сырья достаточно для завершения одной пилотируемой высадки на Луну.
По сравнению с ископаемым топливом, освободившееся пространство, хотя и будет частично использовано для хранения рабочего тела, но, несомненно, оставшегося пространства достаточно для того, чтобы космонавты могли дольше выживать на космическом корабле или нести больше припасов.
"А второй способ сократить время?"
Первый способ прост, с эффективностью миниатюрного реактора управляемого термоядерного синтеза, увеличение скорости космического корабля не является проблемой.
Сейчас Сюй Чуаню более интересен другой способ сокращения времени полета.
"Какие?" "Опустить корректировку орбиты космического корабля в процессе пилотируемой высадки на Луну или Марс, высадиться прямо с околоземной орбиты!"
Услышав это, Сюй Чуань с некоторым удивлением посмотрел на академика Чан Хуасяна, слегка нахмурив брови, сказал: "Опустить корректировку орбиты, не слишком ли это рискованно?"
Хотя он и не является ученым в области космонавтики, но он не полный профан в этой области.
По крайней мере, в последнее время он усиленно изучал много знаний о космонавтике.
Ранее уже говорилось, что космический корабль, направляясь к Луне, не летит прямо, а должен совершать облеты Земли и Луны, постоянно меняя орбиту для ее корректировки.
Основная причина этого заключается в недостатках и различиях в аэрокосмических технологиях и теории.
О технологиях и говорить нечего, для повышения эффективности ракеты в настоящее время почти все химические ракеты имеют многоступенчатую конструкцию.
В то же время, неправильная форма летательного аппарата определяет, что когда он остается на ракете, выступающие части, такие как солнечные батареи, антенны и т.д., должны быть сложены, а снаружи должен быть обтекатель.
Поэтому, когда последняя ступень ракеты сбрасывается, посадочному модулю требуется некоторое время для отделения, развертывания, включения питания, тестирования и т.д.
Особенно этап тестирования, нельзя же ждать, пока летательный аппарат приблизится к Луне, и только тогда обнаружить, что он неисправен и требует срочного ремонта?
Облет орбиты также служит для корректировки развертывания и проверки работоспособности космического корабля.
А теория заключается в том, что в настоящее время в аэрокосмической области используется теория, называемая "орбита перехода Гомана".
Это знания из школьного курса физики, которые часто встречаются на экзаменах и олимпиадах, это способ изменения орбиты космического корабля.
Используя орбиту перехода Гомана, космический корабль может значительно изменить свою орбиту всего за два включения двигателя во время перехода, что позволяет значительно сэкономить топливо.
Ведь в реальности, чем больше параметры орбиты изменяются при каждом маневре изменения орбиты, тем выше требования к тяге двигателя, а также требуется более длительное время работы, более высокая точность управления, что означает больший риск.
Многократные облеты орбиты также являются важным средством снижения риска и обеспечения безопасности космического корабля и космонавтов.
Если для сокращения времени высадки на Луну космонавтам придется идти на больший риск, Сюй Чуань не согласится.
Хотя он и хочет, чтобы технологии совершенствовались, но не за счет жертв космонавтов.
Услышав опасения Сюй Чуаня, академик Чан Хуасян одобрительно кивнул.
Он предложил этот способ, в том числе и для того, чтобы посмотреть на мысли этого молодого ученого.
Ведь это первая встреча и сотрудничество, хотя он и слышал много историй о нем, но человека не узнаешь, пока не увидишь его в деле.
В академическом мире упрямство - это черта, присущая большинству ученых, это обоюдоострый меч, в нормальном состоянии он может помочь человеку упорно двигаться вперед по пути обучения и исследований.
Но чрезмерное упрямство приводит к безумию.
Иногда у некоторых исследователей упрямство в отношении технологий или исследований достигает такой степени, что они готовы на все.
Например, некоторые исследователи, занимающиеся биологическими исследованиями, часто относятся к жизни как к чему-то незначительному и безумному.
Чан Хуасян, естественно, не хотел, чтобы у этого молодого человека были такие же мысли, хотя он и очень хотел осуществить мечту о космическом корабле, но не хотел использовать свои способности не по назначению.
Ведь с нынешним положением и способностями этого молодого человека в стране, любое отклонение станет огромным ударом и потерей для развития отечественного академического сообщества.
Но теперь, похоже, у этого молодого человека все в порядке с головой.
Улыбнувшись, Чан Хуасян сказал: "Опустить корректировку орбиты в процессе высадки на Луну или Марс сложно сделать на традиционном лунном корабле, ведь традиционной ракете-носителю нужно завершить развертывание космического корабля и другие работы после достижения высокой орбиты".
"Но для космического корабля пропустить этот шаг, или, скажем, сократить время корректировки орбиты, вполне возможно".
"Космический корабль имеет много преимуществ по сравнению с традиционными космическими кораблями, отсутствие необходимости развертывать дополнительные солнечные батареи, антенны и другое оборудование позволяет опустить большую часть корректировки орбиты".
"И, что еще важнее, после прорыва в технологии миниатюрного управляемого термоядерного синтеза, энергия для него больше не является ограничением".
"Огромный объем означает, что космический корабль может нести больше припасов, а достаточная энергия может гарантировать, что даже если он отклонится от курса, он сможет внести коррективы".
Сказав это, Сюй Чуань понял, что имел в виду академик Чан Хуасян, он задумался и сказал: "Как обычный пассажирский самолет, хотя маршрут полета изначально фиксирован, но это не значит, что он не может изменить маршрут, верно?"
Чан Хуасян с улыбкой кивнул и сказал: "Да!"
"Традиционные космические корабли не имеют таких условий, потому что сама концепция проектирования не идет по этому пути, но космический корабль имеет, это его преимущество".
"Особенно после решения проблемы с энергией, в процессе космического полета он может, как и летательный аппарат в атмосфере, в любое время связаться и перенацелиться".
Помолчав, он продолжил: "Однако этот способ, вероятно, потребует больших вычислительных мощностей, особенно для корректировки орбиты в реальном времени".
Сюй Чуань улыбнулся: "Это не проблема, можно построить суперкомпьютерный центр".
Услышав это, Чан Хуасян шевельнул губами, но промолчал.
Он хотел спросить, знает ли он, сколько стоит суперкомпьютерный центр? Даже специализированный, для космонавтики, цена, вероятно, превысит девятизначное число.
На эти деньги, потраченные на строительство специализированного суперкомпьютерного центра, можно было бы запустить в космос двузначное или даже трехзначное число спутников.
Даже для бюджета пилотируемой высадки на Луну это немалая сумма.
Настоящий богач?
Сюй Чуань не думал об этом, суперкомпьютерный центр для него - это мелочь.
Более того, суперкомпьютерный центр - это не одноразовый предмет, с течением времени и увеличением количества космических миссий, суперкомпьютерный центр будет становиться все более выгодным.
Подумав, он сказал: "Академик Чан, вы эксперт в области космонавтики, если поручить вам работу, связанную с космическим кораблем, сколько времени примерно потребуется, чтобы ее завершить?"
Услышав этот вопрос, Чан Хуасян задумался и сказал: "Два года, в течение двух лет я могу гарантировать завершение производства как минимум одного космического корабля".
"Слишком долго".
Сюй Чуань покачал головой, два года - это слишком долго.
Чан Хуасян беспомощно сказал: "Это уже очень короткий срок, у нас не так много разработок в области космических кораблей, соответствующие конструкции и идеи требуют многократных корректировок".
"Кроме того, есть некоторые технологии космического корабля, которые необходимо освоить, например, самый внешний слой теплоизоляционной плитки, а также производство и сборка деталей и оборудования, все это требует времени".
Сюй Чуань покачал головой и сказал: "Судя по текущей ситуации, если мы хотим высадиться на Луну раньше, чем США вернутся на Луну, у нас есть максимум меньше года, или даже всего около полугода".