环球快讯:打破重力，人类将征服太空行走，你准备好了吗？

2022-11-13 07:11:47 来源：科普中国

绕月球一圈需要多长时间?

【资料图】

可能比我们想象的要快，但也是后勤上的门槛。

(图片来源：供应商)

从我们在地球上的有利位置看，月球看起来很小。但是，如果你乘坐一艘宇宙飞船，穿上宇航服，进行一次史诗级的月球徒步旅行，绕月球一圈需要多长时间？

答案涵盖了方方面面，包括你能走多快，每天花多少时间走路，以及你需要绕过哪些弯路来避开危险的地形。

这样的绕月之旅可能需要超过一年的时间，但实际上，还有更多的挑战需要克服。

据美国航空航天局(NASA)称，共有12人登上过月球表面，他们都是1969年至1972年间阿波罗计划的成员。传回地球的一段视频显示，在月球的低重力(只有地球重力的六分之一)环境中行走——或者更准确地说，弹跳——是多么具有挑战性(显然也很有趣)。

然而，美国航空航天局研究表明，人类在月球上的机动速度有可能比阿波罗号上的宇航员快得多。从理论上讲，绕月行走的速度可能比预测的要快。

加快步伐

据美国航空航天局称，在阿波罗任务期间，宇航员在月球表面的跳跃速度为1.4英里/小时(2.2公里/小时)。这种缓慢的速度主要是由于他们笨重的加压太空服在设计时没有考虑到灵活性。如果“月球漫步者”穿着更时髦的西装，他们可能会发现移动起来容易得多，因此加快了步伐。

2014年，宇航局发表在《实验生物学杂志》上的一项研究测试了人类在模拟月球重力下的行走和奔跑速度。为了做到这一点，研究小组让8名参与者(其中3名是宇航员)在DC-9飞机上使用跑步机，这架飞机在地球上沿特殊的抛物线轨迹飞行，以模拟月球上的重力，每次长达20秒。

实验显示，参与者在开始跑步之前能够走到每小时3.1英里(5公里/小时)的速度。据研究人员称，这不仅是阿波罗号宇航员控制的两倍多的行走速度，而且相当接近地球上4.5英里/小时(7.2公里/小时)的平均最大行走速度。

参与者能跑得这么快，是因为他们能够自由摆动手臂，就像地球上人类跑步的方式一样。这种钟摆运动产生了向下的力，部分弥补了重力的不足。阿波罗号宇航员在月球表面行动如此缓慢的原因之一是他们厚重的宇航服，他们不能正确地达到这一点。

（图片来源:图库供应商）

在新假设的最大限速下，绕月球一周6786英里(10921公里)约为91天，以这个速度不间断地(即不睡觉或不吃饭)绕地球24901英里(40075公里)的圆周走大约需要334天，尽管这是不可能的，还有跨越海洋。

显然，不可能不间断地走91天，实际绕的月行走需要更长的时间。

规划你的路线

在月球上行走也带来了许多别样的挑战。“从逻辑上讲，它是可以做到的，”航天局的科学顾问艾丹·考利(Aidan Cowley)告诉科学在线。“它将由一个非常奇怪的任务来支持。”

最大的挑战之一是运送补给，如水、食物和氧气。

“我不建议你把它们放在背包里，”考利说。“因为即使是在六分之一的重力下，那也太大了。”

考利说，你需要一辆支援车。这辆车还可以作为避难所。

考利说：“许多机构都在研究一个加压漫游者的概念，它实际上可以在宇航员执行探索任务时为他们提供支持，有点像便携式迷你基地。”“你可以在晚上用它，进去补充补给，然后在白天出来，再四处走走。”

月球探险者还需要一套设计能让他们达到最佳运动状态的宇航服。考利说，目前的宇航服还没有考虑到过度的运动，但一些机构正在开发合身的宇航服，允许在月球上正常行走所需的手臂摆动。

月球恶劣的地形使得在其周围找到一条合适的路线相当困难，尤其是有几英里深的陨石坑。考利说：“你真的会想绕过(陨石坑)。”“这太危险了。”

在规划路线时，还必须考虑到光线和温度。考利说：“在月球的赤道和白天，温度在100摄氏度(212华氏度)左右。”“晚上，温度降到零下145摄氏度(零下292华氏度)。”

月亮的周期也意味着有些日子很少或没有阳光，至少有一半的旅程要在黑暗中度过。考利说，通过特制的宇航服和月球车来抵御这些极端的温度是可能的，但温度也可能改变风化层的状态——覆盖在月球坚实基岩上的一种细小的灰色土壤——并影响你行走的速度。

这张摄于1972年的照片显示，阿波罗17号登月舱飞行员、科学家兼宇航员哈里森·h·施密特(Harrison H. Schmitt)正借助他的可调节采样勺进行探索工作。(图片来源:国家航天局 /航空航天局约翰逊航天中心)

然而，辐射可能会造成更大的危险。与地球不同，月球没有磁场来帮助转移将到达其表面的辐射。

考利说：“如果某一时期没有重大的太阳活动，那么情况可能不会那么糟糕。”“但如果发生了太阳耀斑或日冕物质抛射，你受到了高水平的辐射，这可能会让你病得非常、非常严重。”(据美国航空航天局称，太阳耀斑和日冕物质抛射都释放大量能量和磁化粒子，但它们释放的粒子类型、事件持续时间以及它们产生的辐射在太空中的传播方式不同。)

这种类型的任务还需要大量的耐力训练，因为在低重力环境下锻炼你的肌肉和心血管系统。考利说：“要做到这一点，你得派一名超级马拉松级的宇航员。”

考利说，以现在的条件，全力行走一天也只能维持三到四个小时。因此，如果一个人每天以3.1英里/小时(5公里/小时)的速度行走4小时，那么估计需要547天，或近1.5年的时间走完月球的一圈，假设你的路线受陨石坑的影响较小，你可以应对温度变化和辐射问题。

然而，考利说，人类至少要到21世纪30年代末或40年代初才会拥有完成这一壮举的技术或设备。

“你永远不会找到一个机构来支持这样的事情，”考利说。“但某个疯狂的亿万富翁想尝试一下，也许他们能成功。”

BY:Harry Baker

FY:jane

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关键词：美国航空阿波罗号日冕物质抛射