了中国之外)加起来,都不够这样一艘凤凰2飞船烧的!
凤凰2飞船,最大起飞重量5000吨,比凤凰1提高了两千吨,这一次,凤凰2飞船分为三种型号:战斗型、运输型和远航型,其中远航型可以在三个月内到达冥王星,然后再花同样的两个多月时间回来,这已经是目前刘云设计的远航能力最强的初级太空飞船,只能在太阳系内航行的飞船。
凤凰2远航飞船,在其5000吨的重量中,有2000吨都是推进剂!推进剂占了这么大比重,原因很简单,因为动量守恒定律,现在使用的推进技术仍是动量推进原理,就是向后喷出离子,产生推力。大气层内的飞机是这样,运载火箭和飞船也是这样,这种推进方式的致命弱点就是需要极多的推进剂。喷气式飞机需要吸入大量的空气,燃料燃烧后成为高速燃气喷出,在大气层里没问题,到处都是无穷无尽的空气,但在太空中,就只能靠飞船中储存的推进剂了。
到了太空中,凤凰2远航飞船的离子发动机向后喷出速度为10000公里每秒的高能离子束,推力可以达到800吨,能产生1.6米/秒^2的加速度,这个推力远远小于在大气层内的推力,但在太空中已经够用了。这样的“喷气”速度,每秒钟消耗0.8千克推进剂,在没有补充的情况下可以连续喷气72天。如果要前往冥王星,冥王星距离地球有60亿公里之遥,那么,凤凰2远航飞船将会连续加速将近8天,达到1000公里每秒的“经济航速”,然后花费两个月时间到达冥王星附近,最后再减速。此时就要靠离子发动机的反向喷口了,这是减速用的,必须花费同样巨大的能量和同样多的推进剂,才能使飞船的速度减下来,此时,飞船已经消耗掉接近1000吨的推进剂。
我们知道,飞船喷出推进剂后,重量减轻,那么要维持相同的加速度所需的能量和推力将会减少,那么到达冥王星后飞船剩余一千余吨推进剂,如果不补充,那么也可以支撑到飞船返回地球,还剩下一部分推进剂,为了保险起见,不要用光所有推进剂。
当然,如果飞船死命加速,还可以达到更高的速度。如果去到冥王星时刚好把推进剂用光,那么飞船速度可以达到2500公里每秒,而且刚好在冥王星停下来。此时,可以采集冥王星上的矿石,当作推进剂,仍然可以安然返回地球,这已经是极限了。如果不要命也要创纪录,那么可以玩命地加速,一直达到5000公里每秒的高速!不过,此时飞船推进剂已经用光,那么飞船将会一去不复返,或者狠狠地撞在某颗小行星或陨