《大道无垠之奇偶平行空间》第四百七十三篇 蓝色星球“天网战略”十九

    单次运行成本过高时，风险也不容忽视，发射频率从计划中的每年24次下降到5次。
    而航天飞机的事故率非常高，美国的5架航天飞机中，有2架在执行任务时候发生了爆炸、解体，有14位宇航员为此丧命。
    而与火箭、飞船等一次性飞行器不同，航天飞机的火箭发动机需要多次重复使用，寿命期间的总工作时间累计长达数小时之久，这也为其执行任务带来安全隐患：随着飞行任务的增加势必有更多的潜在危险。
    发射成本高：飞行一次耗费5亿美元，超过设计预期近百倍：蓝色星球M国共研制并投入使用五架航天飞机，每架研发费用20亿美元，总共发射一百多次，每飞行一次费用高达5亿美元，返回后还要进行大量费时费力的检修，这让M航天局的财政不堪重负。
    尽管提出航天飞机的初衷是为了降低整个载人航天研制和发射过程中的花销，但是M国人在执行这一计划的过程中却发现真实情况并非如此。
    早先有数据显示从1985年到1988年10月间，航天飞机的发射价格增加了85%，即每次发射费用飙升到9000万美元。这笔花费完全违背了NASA最初设计航天飞机的预算。NASA在确定航天飞机的结构布局时，曾估计航天飞机发射费用为每斤100美元，每次发射费用不超过600万美元。
    尽管NASA采取了种种措施节约开支，但研制费用还是连年超支。1978年9月，NASA宣布航天飞机的研制费用可能比原计划增加8%-9%。1980年4月，NASA透露整个航天飞机计划费用将增加到89亿美元。
    这种情况下NASA只得一再向国会申请继续增加拨款，而当时的卡特政府考虑航天飞机对国家安全有利，对科学研究和商业开发也有很高价值，因此对追加经费基本不持异议，所以航天飞机计划的费用才得以解决。
    此外，航天飞机的着陆场与发射场相距甚远，每次降落后要用大型客机运回发射场检修，额外增加了成本。这些情况都超出了NASA最初的美好预期，这表明航天飞机经济效益大打折扣。
    航天飞机老化速度远超预期，飞行任务被迫大幅缩水：在航天飞机的使用中，NASA发现同研制和发射费用一样，航天飞机的维护和运行费用也在直线飙升。
    比如1984年航天飞机一次飞行的花费为1.5-2亿美元，而在商业发射中可以得到的最高补偿仅为7100万美元。
    最重要的是NASA发现，用航天飞机发射卫星，比使用火箭发射卫星的费用还要多。
    因此，1988年之后，NASA决定不再承揽商业载荷的发射任务，每年航天飞机飞行次数减为9次左右。
    按照计划M国的航天飞机寿命最多为20年，每架应飞行100次。而截至到今天，5架航天飞机加起来飞行了才132次，其中2架在飞行中爆炸，2架已严重超期限服役。
    航天飞机的老化程度比预期的要快，尽管执行任务的次数比预期减少了近1/4但航天飞机破损、老化加剧，每次的维修费用也非常昂贵。
    特别是“哥伦比亚”号航天飞机坠毁事故（2003年）发生后，对防热瓦的检查费用增加了。
    而“发现”号自1984年首飞以来小状况频发，燃料箱隔热泡沫脱落、外部燃料箱的液态氢传输管泄露等，都导致每次执行任务前加强检查和维护，以至于任务一拖再拖。
    创下最快飞行速度纪录的航天器是朱诺号木星探测器，它在2016年达到了最高飞行速度，大小为26.5万千米/小时，即73.6千米/秒，稍快于太阳神号探测器的70.2千米/秒。
    朱诺号先利用地球的引力弹弓效应进行加速，此后受到木星引力的牵引，速度逐渐加快，直至朱诺号开始主动减速，探测器的飞行速度达到了最高值。
    此前，天文学家在距离地球40光年的地方发现了一颗很有可能位于宜居带中的系外行星——LHS1140b。
    这颗行星是一个超级地球，它的质量是地球的6.7倍，半径是地球的1.4倍。由此来看，LHS1140b具有很高的密度，可达地球的2.4倍。此外，这颗行星表面的重力达到了地球的3.3倍。
    LHS1140b的主恒星——LHS1140，是一颗很小的红矮星，质量仅为太阳的14.6%，半径为太阳的18.6%。因此，位于宜居带中的LHS1140b很可能已经被潮汐锁定，使其始终以相同的一侧朝向主恒星。
    如果我们向这个潜在的宜居行星发射一枚探测器，并使其加速度到朱诺号的最高速度，那么，飞到40光年之外的LHS1140b需要大约16.3万年的时间。这个前提是探测器需要一直维持这样的速度，所以在飞出太阳系期间需要不断提供动力。
    即将于明年发射的帕克太阳探测器，其最高飞行速度预计可达200千米/秒，即72万千米/小时，这个速度将近朱诺号最高飞行速度的3倍。如果以这个速度飞到LHS1140b，那么，所需的飞行时间大约为6万年。
    可以看到，以目前蓝色星球智慧人类现有的宇航科技，探测系外行星是一件极为困难的事情。
    不过，NASA将可能会在半个世纪后启动星际探测任务，届时有望使探测器的飞行速度加速到光速的10%，从而大大减少星际飞行所需的时间。
    为了确保能够准确实时的拦截外来小行星，必须达到至少第二、三宇宙速度。
    宇宙速度分为第一、第二、第三......宇宙速度，五种宇宙速度的意义如下：
    1、第一宇宙速度是人造卫星围绕地球表面作圆周运动时的速度，第一宇宙速度的大小为7.9Km/s。
    2、第二宇宙速度是航天器脱离地球引力场所需的最低速度，第二宇宙速度的大小为11.2km/s。
    3、第三宇宙速度是航天器脱离太阳引力场所需的最低速度，第三宇宙速度的大小为16.7Km/s。
    4、第四宇宙速度是指在地球上发射的物体摆脱银河系引力束缚，飞出银河系所需的最小初始速度，第四宇宙速度的大小约为110-120km/s。
    5、第五宇宙速度指的是航天器从地球发射，飞出本星系群的最小速度。由于本星系群的半径、三大宇宙速度是从研究两个质点在万有引力作用下的运动规律出发，人们通常把航天器达到环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小发射速度，分别称为第一宇宙速度、第二宇宙速度（也称脱离速度）和第三宇宙速度。