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第三百三十八章:一米每秒飛離地球的可能性(2/2)

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【一秒一米,只要你能一直保持這個速度, 別說飛出地球了,就是飛出太陽系,銀河系都可以的。】

【?????我高中學了個假物理嗎?】

【別扯了,如果一米一秒能飛出地球的話,為啥火箭還要將速度加速到7.9km每秒?】

【主播,到底咋回事啊?你這個速度真的能飛出地球?】

........

直播間內,八位數的觀眾又吵了起來, 雙方各持己見吵個不停。

一部分觀眾認為只有速度達到7.9km/s後才能突破地球引力變成衛星繞地飛行,這部分觀眾占據的人數不少,在一半以上。

另一部觀眾則認為只要有源源不斷的動力,即便是一米一秒的速度, 也能飛出地球。

雙方分歧不小,直播間裡面的彈幕都快開始人身攻擊了。

韓元看著彈幕,微微搖了搖頭,道:

「其實只要能對抗引力、阻力等力的話,一米一秒的速度也是能飛出太陽系的。」

「所謂的第一宇宙速度第二宇宙速度,指的是在沒有持續提供動力的情況下,只給你一個初速度,讓你環繞地球做圓周運動或者逃離地球的速度。」

「這種情況下,物體的確要達到7.9千米每秒以及11.2千米每秒,才可以擺脫引力或者向別的星球飛去。」

「如果你有一定的推力,就無所謂宇宙速度。」

「假設你現在有一架太空飛行器,以1米每秒速度飛離地球。」

「而它的發動機提供的動力,能在對抗重力勢能、空氣摩擦力等各種阻力外,還能讓太空梭保持速度為1米每秒的動能,完全是可以做到飛離地球的。」

「這並沒有違背任何定律。」

頓了頓,韓元接著補充道:

「其實從嚴格意義上來說,第幾宇宙速度並不是準確的說法。」

「準確來說,應該是第幾宇宙速率,因為速率是一個標量,而速度是一個矢量(向量)。」

「第一宇宙速度講的是圍繞地表做圓周運動不掉落的速度(速率)。」

「也就是保持高度0km的運動速率,其計算方式為,引力等於圓周運動的離心力。」

「而根據運動學原理,完全可以持續加速,緩慢到達再軌運行的速率。」

「如果能夠提供足夠能量,完全可以以1m每秒的加速度把速率加上去。」

直播間裡面的觀眾聽的迷迷糊糊的,不過也大致知道了之前爭論的問題點在哪裡。

【如果是這樣的話,我一架飛機多帶點燃料不就可以了嗎?速度不夠,時間來湊,遲早能飛出去。】

很快,直播間裡面又有觀眾提問。

這代表了一部分觀眾的迷惑,在這些人看來,速度達不到7.9km/s是不可能飛出地球的。

看到問題,韓元笑了笑,道:「理論上來說,這種方法是可行的。」

「比如我之前製造的那架飛行器,使用了電推進-無工質發動機、鑭化鎵矽太陽能發電板。」

「如果不是因為工質需求量過高,在二十四小時都能接受到光照的情況下,它是能夠以一米每秒的速度飛向太空的。」

「只要你的能源足夠,是可以做到的。」

「只不過別忘了一件事情。「

「燃料,無論是哪一種,它都是有重量的。」

「即便是你使用可控核聚變,它也需要對應的氘或者氚。」

「你的速度越慢,你在上升的過程中,需要對抗的引力阻力就越多,消耗掉的能源也就越多。」

「所以即便是能做到一米每秒的速度飛向外太空,消耗掉的能源也會巨多,根本就得不償失。」

「如果是化石燃料的話,那麼重量就更誇張了,甚至會出現攜帶過多的燃料而導致發動機輸出功率不夠,推力不足以讓太空飛行器起飛的情況。」

「關於這一點,關於這一點,有一個叫做『齊奧爾科夫斯基公式』簡單的公式,可以參考。」

「即 Vm = Vr x ln(M1/M2)」。」

「Vm代表火箭能夠達到的最高速度,Vr代表燃料噴速,M1和M2分別代表火箭的初始總質量和最終質量,而ln」則代表以常數e為底數的自然對數函數。」

「通過這個公式可以進行計算,燃料數量的增長並不能有效地提高火箭的速度。」

「所以對於化石燃料來說,最優的選擇,其實還是將太空飛行器的速度在短時間內加速到一定的速度。」

想了想,韓元又補充了一句:

「當然,如果小型可控核聚變能製造出來的話,你們想的慢速度離開星球進入太空是可以實現的。」

.........

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