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这个非常深思熟虑的问题指出了发射化学火箭的局限性,特别是由于行星的引力:

就金星而言,与地球相比,火箭的重力减轻了 10%,但大气密度要高得多。https:

表面大气密度约为65千克/立方米相当于液态水密度的6.5%。

约为地球的 54 倍。高大气密度将降低 MaxQ 并增加重力损失。

火箭喷嘴的设计会很令人头痛,而在高环境温度下储存燃料可能会排除低温技术。

如果我们要从金星带回样本,就需要从金星大气层的某个高度发射火箭。这在物理上可行吗?

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    相关:这确实看起来很有挑战性!
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最佳答案
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这在物理上是可行的,但目前没有实际方法仅使用化学推进火箭来实现。大气的极高密度限制了火箭的最高速度,直到它达到高海拔,加剧了重力损失,因此你需要一个荒谬的推进剂质量比。(速度仅为 100 英里/小时,动态压力与陆地火箭发射的超音速最大 Q 值相当。)

可以想象的可行的方法是利用气球上升“免费”到达高海拔,然后从那里使用化学火箭。设计和制造某种可以着陆、收集样本、在金星表面环境中给气球充气并从那里进行星际发射的东西,留给读者练习吧。

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    你可以简化着陆器,让它升到发射高度,然后与另一个气球(你单独发射的)对接,后者承载着返回火箭,前提是你能够可靠地让两个未系留的气球在金星会合。(这听起来不是简单多了,不是吗?)
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    是的,这样着陆器可以更轻,但这会使整个任务设计变得非常复杂。
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    虽然金星没有自转驱动的风,但其风速并不低。space.stackexchange.com/a/10872/38535一张金星风速与海拔高度的图表。此外,由于密度高,这些风具有很大的动量。
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    @jwenting 别忘了在 700 K 的硫酸下具有化学稳定性
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    @llama 一旦你克服了所有其他问题,就会关注小细节 😉
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