思路广:火星探测器可以用小型氢气飞艇或气球吗

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/28 20:33:12
火星的氧含量很少,所以氢气的安全性应该很高
当然由于大气稀薄,升力比较低,再加上可能会有大风暴来搅局
所以氢气气飞艇或气球的主要任务是下井作业~往火星车难以下去的那些坑洞里面去,那里生命的痕迹更有可能哦
由火星车投放,低成本的轻型一次性探测器,可以考虑与留侯地面的火星车进行有线通讯~火星的氧含量很少,所以氢气的安全性应该很高
当然由于大气稀薄,升力比较低,再加上可能会有大风暴来搅局
所以氢气气飞艇或气球的主要任务是下井作业~往火星车难以下去的那些坑洞里面去,那里生命的痕迹更有可能哦
由火星车投放,低成本的轻型一次性探测器,可以考虑与留侯地面的火星车进行有线通讯~


火星底层大气相当于地球大气层3、40公里高度处的水平。地球上能达到这个高度的载人气球也不是没有,但尺寸大都异常庞大,虽然火星重力也小,但要运送到火星恐怕仍然有难度。

火星底层大气相当于地球大气层3、40公里高度处的水平。地球上能达到这个高度的载人气球也不是没有,但尺寸大都异常庞大,虽然火星重力也小,但要运送到火星恐怕仍然有难度。
Bearcat 发表于 2012-8-11 12:25
火星底层大气相当于地球大气层3、40公里高度处的水平。地球上能达到这个高度的载人气球也不是没有,但尺寸大 ...
2kg载重量的气球该有多大
这个真扛不住火星的沙暴了——大气密度低、气囊就得巨大
理论上可以玩,不过昼夜温差大,一天还挺长,这个对气球部署不利。
而金星气球就安逸了,直接灌空气,人在里面蹲着都能飘得挺高。
氢气从哪里来,从地球带过去还要压缩又增加重理,如是就地分解水蒸汽,技术上也很麻烦,目前看还是美国人下阶段想搞的跳跃式火星车比较可行。直接通过分解火星大气制造燃料。
nasa还有过火星飞机的计划 原来想莱特兄弟飞行百年时候发射到火星 后来裁了
火星大气层主要是二氧化碳。。。不过空气比较稀薄。。。
火星那稀薄的大气得用多大气球啊
明如日月 发表于 2012-8-11 23:08
nasa还有过火星飞机的计划 原来想莱特兄弟飞行百年时候发射到火星 后来裁了
火星飞机也不合算,只能用火箭还得有非常大的机翼
不玩CS的T 发表于 2012-8-11 17:43
理论上可以玩,不过昼夜温差大,一天还挺长,这个对气球部署不利。
而金星气球就安逸了,直接灌空气,人在 ...
土卫六上人扇动手臂就能飞了。。。
SSN19 发表于 2012-8-12 07:56
土卫六上人扇动手臂就能飞了。。。
月球上搭个大棚也能玩这个的说,而且成本小好多的说。
不玩CS的T 发表于 2012-8-12 07:58
月球上搭个大棚也能玩这个的说,而且成本小好多的说。
火卫一上还能脚踏入轨呢
这个,我觉得气球虽然大,但是和地球相比并非就不可实现。
假定气球+氢气+载荷重量为100N,且在地球海平面附近悬浮的体积是V
那么,在火星地面附近悬浮,整套装备的重量是原先的0.377倍,加上火星大气密度为地球的1%,那么需要的气球体积为地球上的37.7倍,而直径只需3.35倍即可,表面积是6.14倍,也就是需要大约六倍多的气球材料。
火星表面的重力也小啊,只有地球的一半
这个气球怎么也得留在几千米上空才能保证安全吧,那里的大气就更加稀少了。火星大气不厚卫星轨道也不高,真不知道这个气球比卫星有什么优势。
夏风 发表于 2012-8-14 09:29
这个气球怎么也得留在几千米上空才能保证安全吧,那里的大气就更加稀少了。火星大气不厚卫星轨道也不高,真 ...
火星高层大气密度减小的过程比地球慢的多,200KM高度就差不多了,火星上合理的卫星轨道不比地球低多少
SSN19 发表于 2012-8-14 12:23
火星高层大气密度减小的过程比地球慢的多,200KM高度就差不多了,火星上合理的卫星轨道不比地球低多少
火星上200公里高度的大气情况跟地球1000公里的情况是差不多的。但事实上地球上卫星在300公里就可以了,再低一点250公里也能顶一年半载的。火星嘛,卫星的轨道高度80公里都行。
Mars Solar-Electric Airship Design Study and?

Mission Simulation, 15-9179

Principal Investigator
William D. Perry
Co-Investigators
Thomas M. Lew
Raymond Goldstein

Inclusive Dates: 01/01/00 - 12/21/01

Background - Detailed exploration of Mars requires the capability to survey the planet with a spatial resolution that cannot be achieved with orbiting spacecraft. Surface rovers have limited range because of the rough terrain that must be traversed. NASA has plans for a Mars airplane, which can survey areas of interest quickly, but the Mars airplane has a limited duration and range. Mars balloons promise long duration flights that would move with the winds. Without directional control, however, surveying selected areas of interest on the planet may not be possible. A Mars airship would provide a long duration aerial platform that can navigate over the Martian surface. The airship could methodologically fly a grid pattern over target areas mapping magnetic fields or geographic features in high spatial resolution. SwRI is well positioned to lead the development of a Mars airship based on its strong background in planetary science, space instrumentation and electronics, along with its experience in high-altitude terrestrial airships and balloons. Missions that are not presently possible, such as mapping the unusual magnetic fields of Mars or surveying the surface for geological evidence of life, could be proposed.

Approach - The goal of this program is to develop a set of tools that could be used to design and simulate airships that act as aerial platforms for Mars science instrumentation. The tools and experience developed on this program will allow SwRI to propose Mars exploration missions that cannot be accomplished using satellites, airplanes, balloons, or surface rovers. The design model for Mars airships will allow for evaluating design concepts quickly. Airships are complex integrated machines in which all the subsystems are tightly interrelated. Environmental factors must be accounted for such as wind speed, solar insulation, air density, air temperature, and dust and cloud effects. A mathematical model of the airship will be developed that will provide a systematic method of handling the large number of dependent variables and optimizing the design. A Mars flight simulator will be developed that will allow the performance of the airship to be evaluated for any proposed mission. Using these tools, the team will design airships and perform mission simulations for two or more Mars missions.

Accomplishments - A general-purpose design model for Mars airships has been developed. This software allows the designer to input the mission flight requirements (payload mass and power, wind speed, altitude) and quickly determine the Mars airship volume. A Mars airship flight simulator program has been completed that can simulate the airships performance for a mission. The research team has selected two demonstration missions to evaluate the design model and flight simulation programs. Each mission was selected based on actual science objectives. The first is a 12-hour flight along the walls of the Valles Marineris about 3,400 feet above the canyon floor. The goal of this mission would be to gather high-resolution photography and spectrography data that will provide insight into the present and past geology of the planet. The second mission is a multiday survey of the planet surface in selected areas of the southern highlands of Mars where magnetic anomalies have been detected. The airship would fly approximately 6,000?feet above the surface, gathering high-resolution magnetometer data and surface photographs.

图片发不上来
Mars airship entry and deployment


气球的话要考虑制作气球的材料,要很轻、不漏气、而且抗低温,火星大气密度太低,氢气球在这么低的大气密度下载荷太小了。还不如发展卫星合适,实际上火星轨道卫星的寿命周期很长,而且轨道可以比地球低得多,借助高分辨率成像技术,比气球观察效果不差。奥德赛号2002年到达火星,之后为了进行多项科学探测点燃发动机变轨后,预计仍然可以工作到2015年以后,可见火星低轨道飞行器比地球上的低轨道飞行器寿命长得多。

气球的话要考虑制作气球的材料,要很轻、不漏气、而且抗低温,火星大气密度太低,氢气球在这么低的大气密度下载荷太小了。还不如发展卫星合适,实际上火星轨道卫星的寿命周期很长,而且轨道可以比地球低得多,借助高分辨率成像技术,比气球观察效果不差。奥德赛号2002年到达火星,之后为了进行多项科学探测点燃发动机变轨后,预计仍然可以工作到2015年以后,可见火星低轨道飞行器比地球上的低轨道飞行器寿命长得多。

夏风 发表于 2012-8-14 09:29
这个气球怎么也得留在几千米上空才能保证安全吧,那里的大气就更加稀少了。火星大气不厚卫星轨道也不高,真 ...


我希望的是,这种气球下到火星的那些深不见底的深坑中去探测。那里更可能有生命痕迹。

比如这样的:
http://discovery.163.com/10/1223/09/6OJ3DN5L000125LI.html




夏风 发表于 2012-8-14 09:29
这个气球怎么也得留在几千米上空才能保证安全吧,那里的大气就更加稀少了。火星大气不厚卫星轨道也不高,真 ...


我希望的是,这种气球下到火星的那些深不见底的深坑中去探测。那里更可能有生命痕迹。

比如这样的:
http://discovery.163.com/10/1223/09/6OJ3DN5L000125LI.html

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2012-8-17 19:06 上传



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如果从地球带氢气的话,那还没等到火星呢,氢气就先把火箭给蚀穿了。。