航天史番外:中国登月的巧思

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主播:吴京平 评书风格的科学讲座,以有趣有料的方式讲述科学。
吴京平:通俗医学史
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人类正处在有史以来最好的时代——健康和长寿成为了一种常态。 毋庸置疑,现代医学居功至伟。 当我们对先进的医学技术习以为常的时候,鲜少有人知道,现代医学的发展与科学的进步一样,充满了曲折和艰辛。 在这场人类对抗自身命运的伟大博弈中,吴京平老师将用通俗而诙谐的评书语言,为你讲述医学发展的前世今生,带你理解疾病和健康,看懂现代医学的全貌。
量子力学外传
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讲述量子力学的发展简史。带你领略微观世界的奇妙。
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# 中国载人登月计划

# 两舱结构可复用飞船

# 多用途登月运载火箭

# 轻量一体化登月舱

# 美国阿尔特弥斯计划

# 登月专用重型火箭

# 大容积星舰登月舱

介绍全球主要载人登月方案的人员配置,说明中国载人登月计划采用 Apollo 同款合理配置,安排2人登月、1人环月轨道留守,新飞船至少可容纳3人。
介绍中国梦舟飞船的设计巧思。梦舟飞船采用两舱结构,实现一鱼两吃:换装大服务舱可作为26吨登月飞船,换装小服务舱可搭载7人前往空间站,内部容积达13立方米,比美国猎户座飞船更宽敞,具备可重复使用特性,采用六气囊缓冲着陆设计,可适配海陆着陆场景,能防止翻倒提升航天员舒适度。
介绍中国登月所用长征十号火箭的设计特点。中国载人登月采用两次发射同型火箭,分别发射飞船与登月舱,在环月轨道对接的方案,无需研发超大型火箭,可降低成本。长征十号起飞重量2200吨,采用三级半构型,近地轨道运力70吨,地月转移轨道运力约27吨,沿用长征五号成熟的5米直径箭体与YF-100系列发动机,技术成熟可靠性高,拆除助推器后可用于发射普通航天器,用途广泛,还规划了芯级回收方案,可进一步降低发射成本。对比美国土星五号与SLS火箭,长征十号体型更小,地月转移轨道运力与更大的SLS火箭基本相当,灵活性更强,而SLS为二级半构型,固推+氢氧的设计不合理,干重大运力低,且仅能用于登月,无法分摊成本,性价比极低。
介绍不同方案的登月舱设计,以及中国揽月登月舱的设计思路。美国蓝色起源的蓝月亮登月舱为古典分段设计,重量达45吨,采用氢氧动力,计划依托月球水冰制燃料,但低温氢氧热管理难度极高;马斯克的星舰登月舱运力大容积大,但为适配登月需要额外增加侧面反推发动机,存在体型瘦高易倾倒、起飞动力布局不合理的问题。中国揽月登月舱重量为26吨,采用一体化设计,无分段结构,推进段燃料耗尽后可抛离,结构重量更低,适配长征十号的运载能力;将减速火箭布置在侧面,避免吹起月球尘埃,月面起飞可复用同一套火箭,设计稳扎稳打,兼顾技术可行性与经济可负担性,计划2030年实现载人登月。

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科学星球
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一看见星空,我就开始做梦。 ——文森特·凡·高(1888年) 没有什么东西是永恒的。我们能存在于这个宇宙中,并且思考有关宇宙的奥秘,这实际上是一种应该珍视的幸运。 人类已经走过了一段相当卓越的天文学之旅。一开始,我们以为自己就是万物的中心,太阳和恒星都屈从于我们的意志。后来,我们用逻辑和推理认识到了真实的情境:我们的地球,只是在巨大宇宙中的一个小小角落里的一个小小的星系中,围绕着一颗小小的恒星运转的小小的行星。这个宇宙是一个无限广阔的世界,我们想象中的每一个场景都可能在宇宙中的某个角落真实地存在着。 这样的发现绝对值得褒奖,但是总有一些人会问,为什么我们要探索太空呢?我想说,因为探索未知这一行为深深地刻在我们的基因中。人类的好奇心把我们带出了非洲,走向了全世界。我们站在了珠穆朗玛峰的山巅之上,也曾前往马里亚纳海沟一探究竟;我们目睹了月球上的“地出”和火星上的日落,还观察了可观测宇宙的边界。我们的内心深处总是有一个声音告诉我们,要探明所有的未知,要不断地探索知识的边界。 未来,我们将很有可能见证人类第一次前往火星,这将是我们第一次踏上另一颗行星。今天的小学生在未来可能成为火星的居民,为人类探索太阳系开辟出新的道路。在未来的几十年里,我们的望远镜也很有可能会发现宇宙中其他文明的踪迹。 对于那些认为单凭好奇心不足以让我们如此卖力地探索宇宙的人而言,一个更实际的问题就在他们面前。当我们只能生活在地球这一个行星上的时候,相当于我们把所有的鸡蛋都放在同一个篮子里。人类在未来可能会遭遇小行星的撞击、大规模的瘟疫,甚至核战争,面对种种类似威胁,冒着艰险向太空进发才是我们幸存的最好机会。 别忘了,我们本就是星星的孩子,我们来自太空。我们骨骼中的钙元素和血液中的铁元素是在濒临死亡的恒星核心处产生,并且通过超新星爆发散播到宇宙中的各个地方的。向太空进发其实只是一趟回家的旅途。而我们在天文学和太空探索中付出的努力,正一步一步地实现着在太空中永久生存下去的梦想。 因此,在宇宙大撕裂发生之前,在宇宙这个舞台落下帷幕之前,我们都会一直怀着敬畏和好奇仰望星空,探索星空。
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