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打破重力,人類將征服太空行走,你準備好了嗎?

繞月球一圈需要多長時間?

可能比我們想象的要快,但也是後勤上的門檻。

(圖片來源:供應商)

從我們在地球上的有利位置看,月球看起來很小。但是,如果你乘坐一艘宇宙飛船,穿上宇航服,進行一次史詩級的月球徒步旅行,繞月球一圈需要多長時間?

答案涵蓋了方方面面,包括你能走多快,每天花多少時間走路,以及你需要繞過哪些彎路來避開危險的地形。

這樣的繞月之旅可能需要超過一年的時間,但實際上,還有更多的挑戰需要克服。

據美國國家航空航天局(NASA)稱,共有12人登上過月球表面,他們都是1969年至1972年間阿波羅計劃的成員。傳回地球的一段影片顯示,在月球的低重力(只有地球重力的六分之一)環境中行走——或者更準確地說,彈跳——是多麼具有挑戰性(顯然也很有趣)。

然而,美國國家航空航天局研究表明,人類在月球上的機動速度有可能比阿波羅號上的宇航員快得多。從理論上講,繞月行走的速度可能比預測的要快。

加快步伐

據美國國家航空航天局稱,在阿波羅任務期間,宇航員在月球表面的跳躍速度為1。4英里/小時(2。2公里/小時)。這種緩慢的速度主要是由於他們笨重的加壓太空服在設計時沒有考慮到靈活性。如果“月球漫步者”穿著更時髦的西裝,他們可能會發現移動起來容易得多,因此加快了步伐。

2014年,美國宇航局發表在《實驗生物學雜誌》上的一項研究測試了人類在模擬月球重力下的行走和奔跑速度。為了做到這一點,研究小組讓8名參與者(其中3名是宇航員)在DC-9飛機上使用跑步機,這架飛機在地球上沿特殊的拋物線軌跡飛行,以模擬月球上的重力,每次長達20秒。

實驗顯示,參與者在開始跑步之前能夠走到每小時3。1英里(5公里/小時)的速度。據研究人員稱,這不僅是阿波羅號宇航員控制的兩倍多的行走速度,而且相當接近地球上4。5英里/小時(7。2公里/小時)的平均最大行走速度。

參與者能跑得這麼快,是因為他們能夠自由擺動手臂,就像地球上人類跑步的方式一樣。這種鐘擺運動產生了向下的力,部分彌補了重力的不足。阿波羅號宇航員在月球表面行動如此緩慢的原因之一是他們厚重的宇航服,他們不能正確地達到這一點。

(圖片來源:相簿供應商)

在新假設的最大限速下,繞月球一週6786英里(10921公里)約為91天,以這個速度不間斷地(即不睡覺或不吃飯)繞地球24901英里(40075公里)的圓周走大約需要334天,儘管這是不可能的,還有跨越海洋。

顯然,不可能不間斷地走91天,實際繞的月行走需要更長的時間。

規劃你的路線

在月球上行走也帶來了許多別樣的挑戰。“從邏輯上講,它是可以做到的,”歐洲航天局的科學顧問艾丹·考利(Aidan Cowley)告訴科學線上。“它將由一個非常奇怪的任務來支援。”

最大的挑戰之一是運送補給,如水、食物和氧氣。

“我不建議你把它們放在揹包裡,”考利說。“因為即使是在六分之一的重力下,那也太大了。”

考利說,你需要一輛支援車。這輛車還可以作為避難所。

考利說:“許多機構都在研究一個加壓漫遊者的概念,它實際上可以在宇航員執行探索任務時為他們提供支援,有點像行動式迷你基地。”“你可以在晚上用它,進去補充補給,然後在白天出來,再四處走走。”

月球探險者還需要一套設計能讓他們達到最佳運動狀態的宇航服。考利說,目前的宇航服還沒有考慮到過度的運動,但一些機構正在開發合身的宇航服,允許在月球上正常行走所需的手臂擺動。

月球惡劣的地形使得在其周圍找到一條合適的路線相當困難,尤其是有幾英里深的隕石坑。考利說:“你真的會想繞過(隕石坑)。”“這太危險了。”

在規劃路線時,還必須考慮到光線和溫度。考利說:“在月球的赤道和白天,溫度在100攝氏度(212華氏度)左右。”“晚上,溫度降到零下145攝氏度(零下292華氏度)。”

月亮的週期也意味著有些日子很少或沒有陽光,至少有一半的旅程要在黑暗中度過。考利說,透過特製的宇航服和月球車來抵禦這些極端的溫度是可能的,但溫度也可能改變風化層的狀態——覆蓋在月球堅實基岩上的一種細小的灰色土壤——並影響你行走的速度。

這張攝於1972年的照片顯示,阿波羅17號登月艙飛行員、科學家兼宇航員哈里森•h•施密特(Harrison H。 Schmitt)正藉助他的可調節取樣勺進行探索工作。(圖片來源:美國國家航天局 /美國航空航天局約翰遜航天中心)

然而,輻射可能會造成更大的危險。與地球不同,月球沒有磁場來幫助轉移將到達其表面的輻射。

考利說:“如果某一時期沒有重大的太陽活動,那麼情況可能不會那麼糟糕。”“但如果發生了太陽耀斑或日冕物質拋射,你受到了高水平的輻射,這可能會讓你病得非常、非常嚴重。”(據美國國家航空航天局(NASA)稱,太陽耀斑和日冕物質拋射都釋放大量能量和磁化粒子,但它們釋放的粒子型別、事件持續時間以及它們產生的輻射在太空中的傳播方式不同。)

這種型別的任務還需要大量的耐力訓練,因為在低重力環境下鍛鍊你的肌肉和心血管系統。考利說:“要做到這一點,你得派一名超級馬拉松級的宇航員。”

考利說,以現在的條件,全力行走一天也只能維持三到四個小時。因此,如果一個人每天以3。1英里/小時(5公里/小時)的速度行走4小時,那麼估計需要547天,或近1。5年的時間走完月球的一圈,假設你的路線受隕石坑的影響較小,你可以應對溫度變化和輻射問題。

然而,考利說,人類至少要到21世紀30年代末或40年代初才會擁有完成這一壯舉的技術或裝置。

“你永遠不會找到一個機構來支援這樣的事情,”考利說。“但某個瘋狂的億萬富翁想嘗試一下,也許他們能成功。”

BY:Harry Baker

FY:jane

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