第215章 没让表演,但架不住NASA非要表演(2k)(5 / 7)

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周宇切换到一张新的图表,这张图表展示了根据当时的火箭技术和发动机效率,登月舱在月球表面进行一次標准任务,包括登月、一定量的月表活动和返回所需的理论最小燃料与有效载荷的关係曲线。

“根据我们的计算,要完成阿波罗11號所宣称的登月任务一一包括三名太空人的体重、他们的生命支持系统、太空衣、科学设备、月壤样本容器,以及登月舱起飞返回所需的全部燃料。”

“土星五號的实际运载能力,在理论上,与完成该任务所需的最小有效载荷,存在一个极小的余量,也就是裕度。”

他用雷射笔在图表上画了一个小圈,精准地指向那个裕度区域。

“这个裕度意味著,在极端理想的发动机性能、燃料利用率达到极致、且全程没有任何突发状况导致燃料额外消耗的情况下,土星五號的运载能力,勉强能够支撑阿波罗11號完成任务。”

“然而,现实中的航天任务,总是充满不確定性。”

“任何微小的发动机推力偏差、燃料泄漏、轨道偏离导致的额外姿態调整、甚至是太空人在舱內的一次非计划移动,都可能导致燃料消耗超出这个微小裕度。”

“一旦超出,登月舱將没有足够的燃料从月面起飞,或者无法携带足够的氧气和水支持太空人返回地球。”

“因此,从纯粹的数学模型和工程裕度分析来看,阿波罗11號的成功,尤其是在运载能力如此极限的情况下,每一步都必须达到近乎完美的精准度。”

“这要求土星五號火箭在发射、分离、轨道注入等所有环节的性能,都要达到其设计理论值的最高上限,並且在整个任务过程中,没有任何意外情况发生,没有任何额外的燃料消耗。”

周宇教授最终的结论,依旧没有直接说假,而是再次拋出了奇蹟:“这意味著,阿波罗11號任务,从火箭运载力的角度来看,其成功率也存在极大的偶然性。”

“它需要工程设计、製造工艺、地面测控,以及太空人操作的每一个环节都达到极致的完美,

且运气极佳,才能在如此极限的条件下,確保阿姆斯特朗踏上月球,並最终安全返回。”

“那其他五次阿波罗號登月呢”

“从目前的数学模型来看,情况类似。”

在场的专家们很快理解了他的意思。

在极端幸运的条件下,阿波罗號才能完成人类歷史上六次载人登月。

“有这运气应该去买彩票了!”

“即便是在最理想的设计下,任何复杂工程系统,都存在固有的故障率和隨机误差,周教授说,他们確实登上了月球,我认为,只是登月舱登了上去。”

“这是什么意思”

如果按照周宇教授提供的数学模型和概率分析,土星五號的运载能力和阿波罗登月舱的燃料裕度都如此极限,那么,要实现任务的完美著陆和安全返回,就必须最大限度地降低任务的整体风险和燃料消耗。”

他指向大屏幕上周宇教授展示过的登月舱燃料消耗曲线图,那张图表清晰地显示了每增加一公斤有效载荷,返回地球所需燃料的几何级数增长。

“大家想一想,登月舱的有效载荷中,什么最重,消耗生命支持资源最多,並且在关键操作阶段引入最大不確定性”工程师的自光扫过眾人。

现场一片寂静,但许多科学家已经心领神会。

“是人!”那位科学家终於明白了。

“没错,是太空人本身!”

汉斯工程师用力点头:“太空人需要呼吸氧气、需要水和食物,產生废物,这些都需要额外的生命支持系统和物资,全都占据宝贵

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