第612章 助教2

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，也不得不把燃料送上天空。”

“火箭的工作原理本身非常簡單，主要跟牛頓第三定律有關：任何力都有反作用力，大小相等，方向相反。這就是火箭的工作原理，火箭上的發動機消耗燃料，燃料燃燒釋放出的能量，使反應產生的氣體高速噴出，發動機的設計方式，決定了它將把快速移動的氣體向後噴出。由於反作用力的原理，火箭同時獲得向前的推動力。”

“它是廢氣從火箭末尾噴出的速度乘以燃料燃燒的速度，得出的推進力。”

“這裡需要強調兩點：1火箭的加速度並非恆定值，因為質量在不斷變化。2，當前我們忽視了地心引力對火箭速度的影響。事實上，達到特定速度所需的燃料數量，要比我們這裡計算得出的結果更多。不過，在太空梭的問題上，數值的詫異相對較小。”

“現在，只要運用基礎的微積分知識，就能得出這個公式。假設火箭其實速度為零，最終將達到速度為V，我們就可以得出：V=μln（1+mf/mr），其中，mf是燃料總質量，mr是火箭不包括燃料在內的質量。這就是著名的火箭公式。”

“根據火箭最終速度與燃料質量比之間的關係，我們可以做出一個圖表。”說著的同時，我也開始著手畫出資料圖表。

“對火箭學而言，另外還有兩個重要的概念：比沖和推動力。比衝，其實就是噴氣速度的另外一種較為隱蔽的表達形式。推動力，推動火箭前進的淨力，可以利用下列公式計算得出。T=udm/dt”

“有些火箭推動力大但比衝小，例如化學推進劑火箭。另外一些火箭推動力小但比衝大，例如離子推進器。”

“好了，雖然花了一些時間來介紹火箭和軌道執行的成本，但是我們的目的是為了瞭解一下星際旅行的成本。”

“根據你們航天網站提供的資訊，太空梭執行一次任務的成本，約為4.5億。也就是說，將一批有效載荷送入低空軌道的實際成本，約為燃料成本的200倍。摺合每千克載荷4萬左右。我認為，成本如此之高，主要是因為航天器需要大量基礎設施提供支援。人員、維修成本、燃料加工成本，等等。長劍的一次性火箭，每次發射所需的資金規模也大致與此接近，雖然通常能便宜一點點。”

“太空探索公司的成本最低，每千克約為2萬。但是這種型號的火箭只能用來發射衛星，無法將人類送入低空軌道。”

“如果我們用航天器來精英太空旅行專案，航天器僅能容納7名成員。也就是說，每人要收6400萬才能回本。當然，航天器上的大部分空間都被實驗裝置佔據。如果我們特別定製一艘‘豪華遊’專用航天器。也許能把成員數量提高到15人，這樣一來，航天器的發射成本可以下降到每人3000萬。”

聽到我所說的話，現場的學生們臉都紫了。畢竟，如此大數目的金錢，是他們遠遠未曾想到過的。

“雖然說是估算，但是我們估算的有多貼近現實？看看你們專門面向富豪的太空遊公司的收費吧，每人2000萬。如果想試試太空行走的話，另收費1500萬。這與我們估算的航天器升空成本接近。如果你細細閱讀相關報道，就會理解為什麼他們需要大量基礎設施。所有打算遨遊太空的旅客，都必須在專門的設施內受訓長達數百小時。這些設施的人力成本也相當可觀，因為每個進入軌道的人，都需要多達數十人的地面團隊支援。”

【為什麼我們剛去的時候沒有經過這種訓練呢？】遠端聽課的漢娜立刻提出了疑問。

【因為我的技術水平遠遠碾壓他們的技術水平，就是給我一隻鴨子，我也能保證讓它上天無憂無慮的在宇宙內活一輩子，不管什麼恆星、超新星還是黑洞，統統無法對它造成威脅。】我立刻就吐槽了回去。

在I類文明的技術條件下，經濟還沒有消滅的技術水平下，談論這些都是屬於扯淡的。

“要讓太空旅行變成人民的日常活動，其價格還需要大幅度下降，安全係數極大提升。不幸的是，這兩個目標通常是互相沖突的，在其他條件不變的前提下，更高的安全性，通常意味著更高的成本。即便是一些簡單的調整，比如因天氣條件不利、燃油洩露等問題推遲發射時間，都會帶來動輒幾十萬的鉅額損失。”

“