美國NASA,發明了一種廉價月球快遞,還特地申請了專利

2020-09-11 地球Explore

探月訪火,人類似乎距離太空時代越來越近了!在花費昂貴代價,去這些太空寶地跑馬圈地的同時,太空列強們,在部署太空宏圖的時候,也在想著法子,把成本降下來。

也只有這樣,才能讓探索太空這偉大事業,能持續發展同時,也有機會變成了一本萬利大買賣、大生意。其可挖掘的商業價值,自然而然會反過來推動這個領域的真正騰飛。

憧憬這樣的美妙日子,美國NASA,成為了第一個試圖吃螃蟹的人。關於一項登月軌道的專利,在6月30日,他們獲得專利商標局正式授予。這項簡稱為:Dapper,全稱為 the Dark Ages Polarimeter Pathfinder (直譯中文:黑暗時代的偏振探路者)的一款太空飛行器,最初的想法僅僅是為了實現在宇宙中,去到月球上的靜默區,去完成對宇宙中低頻無線電波信號的捕獲,從而收集有關宇宙中的暗物質、恆星、黑洞或星系是如何形成與演變的有關數據、信息與資料。

可這個研究課題項目,他們在NASA中,又僅屬於很冷門的清水衙門,預算有限!所以,就削尖腦袋去想著省成本的方案,把自己的科學觀測儀器送到月球的指定位置。

這種月球廉價快遞的訴求,還真被他們鼓搗出方法來了。說穿了,原理也不複雜,先把設備送到地球的赤道上空的同步軌道,然後通過太空飛行器自帶的燃料實現轉向與變軌,從地球的同步軌道,利用地球引力實現軌道加速繞行的同時,然後變軌彈射到月球的軌道上去,最後實現月球表明降落。

原理很簡單,但計算過程很複雜,甚至還需要太空飛行器依舊實時情況,用自帶燃料微調軌道與方向。最後,實現「月球廉價快遞」配送到家。這個預算,NASA最初給他們的是1.5億美元,別看錢好像不少的樣子,可比起動輒上百億美元預算的載人登月行動!這個點蚊子肉,還真不夠塞牙縫。

所以,當初的Dapper項目負責人,也沒法子硬想法子,掰著指頭核算成本,這1.5億還是夠他們將Dapper發射到地球同步軌道,這個距離大概是2.3萬英裡的高空,距離完成月地航程僅十分之一。剩下的路程,就只靠著那條登月捷徑了。也正因為這條捷徑,被他們後來用之申請專利......

就是,我們之前一直所提到的那個簡單理論:將太空飛行器,從地球同步轉移軌道空間站,轉移到月球軌道的方法。Dapper自帶的程序與計算器,會幫助它充分利用地球和月球的引力,通過精確到秒的時刻進行加速和減速,或調整角度與方向實現了軌道調整。

利用這項技術和一種新的重力輔助旋轉,他們最後只花費了2.5個月,就能把太空飛行器送到月球表面。而別的軌道或同樣原理進行的方式,他們一般則需要6個月左右。所以,這樣的對比下,他們的研究瞬間變得很有價值了,但硬體設施,其實很簡單,原理也很通透,關鍵在於這條經過大量數據精密驗算之後,得出的「捷徑」以及一系列的調整算法。

這才是最值錢的地方,所以他們專利申請,不僅僅包括了硬體,還將這條軌道和算法一起打包囊括在內。換言之,下次誰家要模仿他們,得向他們支付專利和版權費用了。

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