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《火星救援》中的真实科技
叶倾城
//www.workercn.cn2015-12-09来源:北京日报
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  离子引擎

  《火星救援》场景:在往返火星的旅途中,战神3号上的宇航员们使用离子引擎这种有效的推进方式,穿越了将近5亿千米的空间。

  现实:离子引擎的工作方式是向氩气或者氙气通电,以大约每小时35万公里的高速释放出离子。宇宙飞船受到的力像微风一般轻柔,但通过年复一年的持续加速,飞船最终可以达到惊人的速度。离子推进还允许飞船多次改变它的轨道,然后脱离轨道,奔向另一个遥远的世界。

  事实上,这项技术已经在使用之中,美国航天局的曙光号探测器,目前已经完成了超过五年的持续加速,累计速度变化达到了每小时4万千米,超过了任何只靠自身推进系统推进的宇宙飞船。一路上,它完成了人类对矮行星灶神星以及小行星谷神星的第一次造访。

  太阳能电池板

  《火星救援》场景:火星上没有加油站,没有发电厂,同时也几乎没有风能。对这颗红色星球上的载人任务来说,太阳能能帮上宇航员们的大忙。影片中,赫尔墨斯号宇宙飞船使用了太阳能电池阵来发电,而沃特尼不得不采取一些非传统的方式使用太阳能板,来维持自己的生存。

  现实:在国际空间站,四套太阳能电池阵能够产生84到124千瓦的电力——足够向40户人家进行供电。空间站并不需要那么多的能量,但如果出了差错,冗余能够有助于降低风险。空间站的太阳能发电系统是非常可靠的,自首批宇航员在2000年登陆至今,空间站一直安全地向宇航员们提供着电力。

  美国航天局的猎户座飞船,是一艘将会带着人们到达前所未有距离的飞船——也将会使用太阳能电池阵列来执行日后的任务。在阳光下时,电池阵列能收集能源,为船上的锂离子电池充电。在没有阳光的情况下,比如在月球背后运行时,仍然会有足够的能量供猎户座飞船运作。

  放射性同位素热电发生器

  《火星救援》场景:影片中,宇航员们把基于钚的RTG能源埋在离他们的居住舱很远的地方,以防核泄漏发生。

  现实:40多年来,美国航天局已经安全地使用放射性同位素热电发生器(RTG),为包括阿波罗登月计划在内的二十多个任务提供了电力。RTG是一种将钚-238的自然放射性衰变的热量转化为可靠电力的“太空电池”。“好奇号”上的RTG产生的电力不超过110瓦特——仅仅略高于普通的灯泡所需的电力。

  就像电影中所说的一样,为了避免任何可能的泄漏,钚-238本身就有几层坚固而先进的材料,即使经历了严重事故也不至于泄漏。RTG主要发出阿尔法射线,它只能在空中移动几厘米,也并不会穿透衣服或者人类皮肤。只有当它被分解成微粒或蒸发,并被吸入或摄入的时候才会对人类的健康产生危害。

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