宇航员徒步环游月球一周要多久?
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举头望明月,明月何其小。但假如你登上一艘宇宙飞船,穿上太空服,踏上史诗般的月球徒步之旅,你猜环游月球一周,需要多久?
答案取决于多种因素,包括你的行走速度,每天行走的路程,以及规避危险地形不得不绕的弯路。
总的来说,环游月球一周大约需要一年以上的时间。但实际上,在这个过程中,还有很多挑战需要克服。
根据NASA的说法,到目前为止,一共有12个人踏足月球表面,所有这些人都是1969年到1972年之间参与阿波罗任务的宇航员。发回地球的影像记录告诉我们,在月球的低重力环境下——大约是地球重力的六分之一,行走(更准确地来说是跳跃前进)是一件极其困难(且十分有趣)的事情。
但是,NASA之后的研究表明,人类在月球上的行进速度可以比阿波罗宇航员的更快。理论上来说,徒步绕月球一周的时间可能要比先前预期的更短。
加快步伐
根据NASA的数据,在执行阿波罗任务期间,宇航员以每小时2.2千米的速度在月球表面漫不经心地跳跃行走。速度这么慢,主要是因为他们身上穿着十分笨重的加压太空服。当时,人们在设计这种太空服的时候,并未对移动的灵活性加以考虑。但如果“月球漫步者”穿上更为轻便的太空服的话,他们可能会发现活动起来要容易许多,因此可以加快行走的步伐。
2014年,NASA在《实验生物学杂志》发表的一项研究,测试了人类在模拟月球重力下行走与奔跑的速度。为此,研究团队找来八名参与者(其中三名是宇航员),让他们在DC-9飞机上的跑步机上行走奔跑。在此期间,飞机在地球上以特殊抛物线轨迹飞行时可以模拟月球的重力,每次历时大约20秒。
实验表明,参与者在奔跑前,最快的步行速度可以达到每小时5千米。这不仅是阿波罗宇航员步行速度的两倍以上,而且也较为接近我们在地球上的平均最快步行速度,即每小时7.2千米。
参与者可以这么快地行走是因为他们可以自由地摆动双臂,就像我们在地球上走路一样。这种摆动可以产生向下的力,进而部分抵消重力的缺失。而阿波罗宇航员则因为穿着笨重的太空服,没有办法摆动双臂,使得他们行动迟缓。
若以这个新的最大假设速度计算,我们只需要91天就可以走完月球一周,全长10921千米。相比之下,地球赤道周长40074千米,以相同的速度,不间断地走完地球一周(比如,不吃不喝不睡)大概需要334天。不过由于海洋的存在,实际上我们根本没办法徒步环游地球。
当然,没有人可以连续不停地走上91天。所以,绕月徒步一周的实际时间会更长一些。
规划路线
月球上的徒步旅行也面临各种各样的挑战。欧洲航天局的科学顾问艾丹·考利说:“从逻辑上来讲,我觉得这是可行的。但是,这个任务比较奇怪,以至于不一定有人会真的去尝试。”
月球徒步旅行的挑战之一是携带补给物资,比如水、食物和氧气。
考利说:“我觉得用背包装这些东西可能不太现实,因为太重了,哪怕月球上的重力只有地球的六分之一。”
所以,你需要一辆后勤车。然后,这辆后勤车还可以兼做庇护所。许多太空机构都在考虑使用加压漫游车的可能性,它可以在宇航员执行探索任务的时候提供支援,有点类似于移动式微型基地。晚上你可以住进后勤车里,补充能量,等到白天再出来继续走路。
月球冒险者当然也需要一套太空服,这套太空服的设计将务求最大的运动灵活性。考利解释说,当前的太空服在设计制作时,仍没有考虑太多的运动性,但也确实有一些机构在设计合身的太空服,可以让穿戴者的手臂自由摆动,从而在月球上正常行走。
接着,月球上坑坑洼洼的地形,也意味着想要寻找一条合适的路线会很麻烦,特别是有些陨石坑可能深达数英里。“遇到陨石坑,你最好还是绕路走,太危险了。”
规划路线时,光照和温度也是需要考虑的因素。月球赤道附近,在白天的时候,温度大约是100摄氏度。等到了晚上,温度骤降至零下180摄氏度。
月相更意味着在有些日子里,可能整日整夜见不到多少阳光,以及至少有一半的旅程只能在一片漆黑中进行。经过特殊设计的太空服或许可以在这样的极端温度下给予你保护,后勤车当然也可以提供保护。然而,温度也可能会改变月球浮土的状态,这是一层覆盖在月球坚实基岩表面的灰色细土壤。浮土状态的变化,也会影响你行走的速度。
在这张拍摄于1972年的照片中,阿波罗17号登月舱飞行员哈里森·施密特正在用可调节的采样勺探索月球。
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