第三百三十八章：一米每秒飛離地球的可能性
翌日，晴空萬里，湛藍的高空像碧玉一樣澄澈。
已經運載出來的『零號太空梭』宛如一頭等待命令的猛獸一般安安靜靜的躺在測試場地中。
從清晨到正午，韓元一項一項的迅速的檢查著太空梭，完成最後的調試。
這是起飛前最後一次檢查。
時間一點一點過去，正午時分，幾近無風，而懸掛在天上的太陽卻相當毒辣。
這對於生物來說有些酷暑難耐，但對於零號太空梭來說是轉換光電的最好時機。
從測試場地退出來，韓元返回控制室，看了一眼顯示器上的時間。
十一點五十六分四十三秒。
距離摁下起飛按鈕還差十七分鐘。
零號的發射並不是十二點準時，有些偏差。
這是他計算過的結果。
雖然太空梭上天並非一帆風順，但在沒有意外的情況下，從起飛到入軌的時間是固定的。
在韓元的計算中，零號會在正午十二點十四分啟動。
布置在底部的三台電推進發動機將會逐級提升功率。
在兩小時二十三分鐘後，會到達距離地面六十八點三公里的高空。
在這個點，電推進-無工質發動機的輸出功率會逐步降低，但依舊能維持升空。
與此同時，尾部的電磁型推進系統會啟動。
電磁推進系統啟動後，太空梭的飛行軌道將不再是直線升空，而是宛如一條曲線斜率一般在天空中划過一道上升的弧線。
而在經過一分二十七秒的預熱後，電磁型推進系統的輸出功率會達到百分之六十。
三台電磁發動機百分之六十的功率已經可以支撐零號的飛行了。
電磁發動機預熱完成後，理論上計算，零號將達到距離七十六公里的高空。
這個距離，已經接近暖層了，空氣將會開始變得稀薄起來。
不過電推進發動機依舊會運行，來減輕一部分液態氙工質的消耗，直到八十公里的高空。
雖然四公里的距離對於太空梭來說並不算什麼，但還是能節省一點工質的。
這是零號太空梭和運載火箭的區別之一。
如果使用運載火箭發送衛星上天，過程並不漫長，從起飛到衛星入軌，正常來說，六百秒的時間，也就是十分鐘就足夠了。
但對於韓元來說則完全不同。
零號太空梭從頭到尾，它的飛行速度都並不算很快，所以需要較長的時間來升空。
哪怕是到了一百六十公里的近地軌道上，其速度也遠達不到第一宇宙速度。
他給零號飛行器設定，在一百六十公里的近地軌道時, 速度是5.3公里每秒。
和普通的火箭發送衛星時, 二級助推火箭能提供的速度差不多。
只不過聽到這裡時, 直播間裡面的大部分觀眾頓時就迷惑不解了起來。
【5.3km/s？】
【第一宇宙速度的要求，我記得是7.9公里每秒吧？】
【五公里每秒做不到將衛星送上軌道啊，主播你的飛行速度設錯了吧？】
【主播突然間智障了嗎？第一宇宙速度都能設錯。】
【是換人了吧？】
【什麼鬼, 主播設錯了就趕緊改啊，等下別上天了, 速度達不到要求掉下來就慘了。】
【第一宇宙速度, 指物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度；7.9km/s。】
【這麼多人, 一看就是物理沒學好的，你們的第一宇宙速度定義都是這樣的嗎？一群智商低的小朋友, 看什麼科技直播，去看美女跳舞吧，那個不需要腦子。】
【？？？？？？】
【樓上你馬沒了, 你這麼懂, 那你說說。】
【一群菜雞, 聽好了, 從理論上來講，一個物體只要一直擁有額外的動力, 不必非要達到第一宇宙速度才能飛出地球，哪怕是以每秒1米的速度一直向上飛，同樣也能飛出地球。】
【一米一秒飛出地球？你在搞什麼笑呢？】
【瞎扯淡。】
【第一宇宙速度擺看的嗎？】
【其實他說的是對的, 所謂的第一宇宙速度，那個是在無動力的情況下保持軌道用的, 如果你一直有推力，能夠對抗引力和空氣阻力, 就無所謂宇宙速度。】
【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。」
.........
已經運載出來的『零號太空梭』宛如一頭等待命令的猛獸一般安安靜靜的躺在測試場地中。
從清晨到正午，韓元一項一項的迅速的檢查著太空梭，完成最後的調試。
這是起飛前最後一次檢查。
時間一點一點過去，正午時分，幾近無風，而懸掛在天上的太陽卻相當毒辣。
這對於生物來說有些酷暑難耐，但對於零號太空梭來說是轉換光電的最好時機。
從測試場地退出來，韓元返回控制室，看了一眼顯示器上的時間。
十一點五十六分四十三秒。
距離摁下起飛按鈕還差十七分鐘。
零號的發射並不是十二點準時，有些偏差。
這是他計算過的結果。
雖然太空梭上天並非一帆風順，但在沒有意外的情況下，從起飛到入軌的時間是固定的。
在韓元的計算中，零號會在正午十二點十四分啟動。
布置在底部的三台電推進發動機將會逐級提升功率。
在兩小時二十三分鐘後，會到達距離地面六十八點三公里的高空。
在這個點，電推進-無工質發動機的輸出功率會逐步降低，但依舊能維持升空。
與此同時，尾部的電磁型推進系統會啟動。
電磁推進系統啟動後，太空梭的飛行軌道將不再是直線升空，而是宛如一條曲線斜率一般在天空中划過一道上升的弧線。
而在經過一分二十七秒的預熱後，電磁型推進系統的輸出功率會達到百分之六十。
三台電磁發動機百分之六十的功率已經可以支撐零號的飛行了。
電磁發動機預熱完成後，理論上計算，零號將達到距離七十六公里的高空。
這個距離，已經接近暖層了，空氣將會開始變得稀薄起來。
不過電推進發動機依舊會運行，來減輕一部分液態氙工質的消耗，直到八十公里的高空。
雖然四公里的距離對於太空梭來說並不算什麼，但還是能節省一點工質的。
這是零號太空梭和運載火箭的區別之一。
如果使用運載火箭發送衛星上天，過程並不漫長，從起飛到衛星入軌，正常來說，六百秒的時間，也就是十分鐘就足夠了。
但對於韓元來說則完全不同。
零號太空梭從頭到尾，它的飛行速度都並不算很快，所以需要較長的時間來升空。
哪怕是到了一百六十公里的近地軌道上，其速度也遠達不到第一宇宙速度。
他給零號飛行器設定，在一百六十公里的近地軌道時, 速度是5.3公里每秒。
和普通的火箭發送衛星時, 二級助推火箭能提供的速度差不多。
只不過聽到這裡時, 直播間裡面的大部分觀眾頓時就迷惑不解了起來。
【5.3km/s？】
【第一宇宙速度的要求，我記得是7.9公里每秒吧？】
【五公里每秒做不到將衛星送上軌道啊，主播你的飛行速度設錯了吧？】
【主播突然間智障了嗎？第一宇宙速度都能設錯。】
【是換人了吧？】
【什麼鬼, 主播設錯了就趕緊改啊，等下別上天了, 速度達不到要求掉下來就慘了。】
【第一宇宙速度, 指物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的速度；7.9km/s。】
【這麼多人, 一看就是物理沒學好的，你們的第一宇宙速度定義都是這樣的嗎？一群智商低的小朋友, 看什麼科技直播，去看美女跳舞吧，那個不需要腦子。】
【？？？？？？】
【樓上你馬沒了, 你這麼懂, 那你說說。】
【一群菜雞, 聽好了, 從理論上來講，一個物體只要一直擁有額外的動力, 不必非要達到第一宇宙速度才能飛出地球，哪怕是以每秒1米的速度一直向上飛，同樣也能飛出地球。】
【一米一秒飛出地球？你在搞什麼笑呢？】
【瞎扯淡。】
【第一宇宙速度擺看的嗎？】
【其實他說的是對的, 所謂的第一宇宙速度，那個是在無動力的情況下保持軌道用的, 如果你一直有推力，能夠對抗引力和空氣阻力, 就無所謂宇宙速度。】
【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。」
.........