龟变兔奔火星续二余东行文

　　（接续上一期）
　　一个常见的错误观念是:太阳帆能捕捉太阳风——从太阳外层大气中喷射而出的高能电子和光子束。事实上，太阳帆是从太阳光中获得能量的。但是，确有这种可能性，即运用所谓的等离子体帆来利用太阳风的动能。
　　等离子体帆是从地球自身的磁场获得启示而设计的。强大的帆上电磁体能在飞船周围形成一个直径15公里或20公里的磁场泡。太阳风中的高速带电粒子会推动磁泡，就像它们推动地球磁场一样。在这样的推动下，地球不会移动，因为地球质量太大，但宇宙飞船或飞行器却会被逐渐推离太阳。另一个好处是:正如地球磁场能保护地球面遭太阳磁暴和辐射的侵袭，磁等离子体帆也能保护飞船上的乘员。
　　当然，真正的＂无推进剂＂技术就是借助引力。当飞船掠过行星时，它会盗取行星的部分轨道动能，这对质量巨大的行星不会造成什么影响，却能够显著提高飞船的速度。例如，当＂伽利略＂号探测器在1990年经过地球时，它的时速增加了18700公里，与此同时，地球在运行轨道中的速度只减少了每年不到50亿分之3厘米。如此借助引力，是对推进系统的有益研究。
　　好了，到此我们已经能在星际空间高速穿梭。不过，怎样才能在目的地减速以便进入泊船轨道和着陆呢？对于化学燃料火箭，常用的减速技术是点燃制动减速火箭，可为此又需要在飞船上备足大量燃料。一种省钱得多的选择，是通过与目的地行星自身的大气层摩擦来为飞船制动，其中的关键是避免让高速运行的星际飞船烧毁。只要飞船防热罩设计得当，这个问题就迎刃而解了。
　　跟我走吧
　　没有哪一种推进技术能面面俱到。实际上，太阳帆和等离子体帆可能主要用在推动物品、设备而非人类从地球到达火星上有用武之地，因为要等这些技术成熟甚至足以达到逃逸速度，还需要很长的时间。
　　为了把人类送上火星，多种技术的综合运用可能将是十分经济的。如果，将化学燃料推进、离子推进和大气摩擦制动结合在一起，就能把一艘定员6人的火星飞船质量降低到450吨，而且只需要6次发射，无论飞船重量还是发射次数都比单纯用化学燃料推进减少一半多。混合推进技术飞行可能会这样进行:用化学燃料火箭使飞船升空；一旦进入近地轨道，离子推进舱即被点燃，或者可能由地面控制站打开一张太阳帆或等离子帆；在6到12个月中，飞船渐渐飞离地球，缓缓地却不断地加速，最终进入离地轨道。在这段时间里，飞船上不会载员，这是为了避免地球的辐射带对飞船乘员造成伤害。接下来，机组人员才会乘坐高速太空车前往飞船。等机组人员进入飞船后，一枚小型化学燃料火箭即被点燃，它能把飞船一下子加速到逃逸速度，然后飞船直奔火星方向而去。
　　由于地球和火星有各自的运行轨道，所以它们之间的几何位置关系也在不断变化。虽然从地球发射飞船去火星的机会每26个月就会出现一次，但是如果想进行最快、最廉价的火星之旅，却要等15年才有一次机会，下一个最佳时机是2018年。我们有理由相信，那时真的能成行。