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第106章 太阳日194（第2页）

“可以。”文卡特抽出一张空白草稿纸开始涂抹起来，“MAV着陆级的推重比……”他直接简记为TWR（Thrust-WeightRatio）了，“……在火星引力条件下是1.2左右。的确不大，但是要让即将着陆的MAV在三分钟之内从每秒一百多米减速至能够安全软着陆的程度是完全够用的。”

“为什么不能加大推力呢？换大一点的引擎？增加燃料呢？会有问题吗？”

“飞行器初始重量越大，我们从地球发射时就需要消耗更多燃料，抵达火星后实施软着陆也会更加困难。”文卡特解释道，“顺便提一句，这一矛盾局面同时也导致MDV着陆过程成为了Ares任务中对宇航员来说最危险的事件节点，没有之一。一旦MDV进入了火星大气层，就不会再有终止任务的退路可走。不成功便成仁。如果在设计时给MDV增加火星逃逸入轨模式，最终的成品会达到与MAV相近的尺寸。”

“不过话说回来，这次我们逃离火星用的是MAV。MAV的燃料成分为肼，通过催化格栅引燃，与MDV使用的推进剂相同。如果搜刮来AresⅣMAV以及AresⅢMDV上的剩余推进剂的话，我们也许能想办法把那个分级的工作时间延长到一分钟。理论上如此便可在发射早期获得许多额外的动能，可以加快我们的入轨速度。”

“你说的是理论上，”安妮插了句，“那显然和实际情况不一样，为什么呢？”

“在火星引力条件下，1.2的TWR对应着每秒仅有0.76米秒的加速度，这也就意味着一分钟后整艘飞船的速度大约只能到四十五米秒左右。如果是要降落的话这个数据还问题不大，因为MAV搭载的减速伞与空气制动系统可以让以轨道速度运行的飞行器减速至每秒百米以下，之后其余的动能是可以依靠火箭轻松抵消的。”

“但是这次马克和他的朋友们是要加速到每秒六千米这种级别的速度，还要为级间分离预留余地，于是这理论上看起来还不错的四十五米每秒一到现实就成了自寻死路。推演一下就能发现一分钟过后这枚火箭的高度只能刚好触及斯基亚帕雷利盆地的边缘，之后不过十秒就会开始下落，再过二十秒就会重返火星表面。也就是说MAV飞行员手动启动第一上升级引擎并释放着陆级发射架的操作必须一气呵成，不能有半点差池，否则就是死路一条。就算他们没出错只是动作慢了几拍，最后第一级烧掉的燃料也可能会比正常发射的使用量还要大。”

“所以总而言之，仅仅只是复用下降级换来的这点高度与速度并不值得我们让组员们去冒这个险。不过如果我们再算上外星飞船主引擎的话，出来的数据可就大不一样了。”

“怎么会呢？”安妮迷惑不解，“这样不是重量反而更大了吗？”

“重量更大是不假，”文卡特答道，“可推力方面就要大得多了。我们现在粗略估计下来的结果是这三枚引擎位于最大推力状态下能够在火星上悬浮起四十五吨的重量，相当于以TWR=1产生了四十五吨火星推力；不过如果载荷只是它们自身的话，这样的TWR其实要好得多。”

安妮摇了摇头，“你这么说我可听不懂。”

文卡特用笔敲着下巴，托着腮想了想，“行吧，那就暂时不提MAV和小马了，”他决定换换思路，“我们来讲讲船长法克·沃特尼（BuckWatney）与他的土豆动力飞船奇遇记吧。”

安妮咧嘴笑着，“雷薯号（Thunderspuds）整装完毕？”

文卡特会心一笑，“差不多就这个意思。雷薯一号起飞时重达五十二吨，第一级能够产生六十二吨半的推力，推重比约为1.2。不过他的时间不太够用，所以需要再加上些推进器方便更快入轨。”

安妮点了点头，“行，这我能懂。大概就像航天飞机或者猎鹰重型那样对吧？”

“没错。假如这时有某位前总统卖给法克沃特尼几发上面印有他名字的助推器，”文卡特在纸上经典的科幻火箭造型旁边画上了几枚导弹模样的物体，“算它每台重五吨，能产生四吨推力好了，这样TWR就是四比五——还到不了一。这意味着如果让这些所谓的助推器单独发射的话，它们在烧掉自己一半多燃料之后才能勉强离开地面。”

“把这样的两台助推器绑上雷薯一号，得到的飞行器重量为六十二吨，起飞时推力为七十点五吨，推重比1.137。”

“也就是说还不如1.2。”安妮听罢点了点头，“祝贺沃特尼为助长前总统自尊而白白挥霍了太空孤儿寡妇基金。”

“对，不过我们的法克沃特尼并没有这么白痴，”文卡特继续讲着故事，“正直又诚实的他是决不会这么做的。他的计划是使用彩虹野马闪闪项链系统，重量七吨半，却能产生多达四十吨的推力。现在的情况可算是大不相同了！给雷薯一号挂上这样的一串系统之后，飞船重量为五十九点五吨，起飞推力一百零二点五吨，所以推重比大约为……”这次文卡特拿出计算器代劳，“……1.72。”

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“这数据可比1.2好太多了是吧？”安妮问道，“法克沃特尼这回看样子有希望了。”

“现在下结论还为时过早，”文卡特答道，“我给你举个例子吧，土星五号与航天飞机发射时的推重比都在1.5左右，但是随着燃料不断消耗负载也会随之减少，所以两者的推重比峰值都最终能接近3左右。其实我们发射无人飞行器的峰值TWR一般都在15以上，因为探测器之类的负载比人皮实得多，G力大载荷的时候也不容易发生伤筋断骨内脏出血这种麻烦事。”

“该回到正题了，”文卡特开始严肃起来，“我刚才告诉你的这些数据可不是凭空编造出来的。MAV附带着陆级与燃料的重量是五十二吨，在火星上的推重比是1.2；而小马推进器——就是彩虹野马闪闪项链系统——重四吨半，并且为了驱动它们连续运行一分钟还要额外加上大约三吨的电池。在火星上这套系统能输出大约四十五吨的推力，而1.72的推重比大致对应于每秒速度增加约三米每秒。加速一分钟过后MAV的速度将会接近大约两百米每秒，高度也能达到六千米左右——这样的速度与高度是能够安全分离下降段并启动第一上升级引擎的，他们也就能够在真正意义上做到逃出生天。”

“行，我现在算是听明白了，”安妮说道，“但是为什么就不能增加电池或者燃料呢？”

“首先，小马们目前手头的材料最多只够他们造出大约一百来块电池，”文卡特答道，“如果超过了这个数量的话他们还得自己从头开始制作外壳框架、控制以及连接组件。其次，我们现在还不能完全确定他们是否真有能力自行合成联氨，而且着陆级引擎也无法使用他们在附近区域可能得到的任何其他种类燃料。”