如何建造宇宙飞船 _宇宙飞船

据美国宇航局（Listen Now）：介绍美国宇航局的好奇宇宙
我们的宇宙是一个狂野而奇妙的地方。每集都加入NASA宇航员、科学家和工程师的新冒险——你需要的只是你的好奇心。
剧集描述
宇宙飞船经历了很多——穿越寒冷的太空探索危险的世界。更不用说一次发射的混乱了！那么，我们如何建立一个能够应对危险环境和到达危险环境的艰难旅程的任务呢？探索世界的任务建设与科学家从金星的达芬奇任务:代理皮斯蒂芬妮盖蒂和系统工程师马特加里森。
[歌曲:感受紧缩强调格鲁伯郎和萨默]
马特·加里森
我们在这里做的大部分事情，我们再也看不到了。把你花了多年心血的东西放在火箭上，可能再也看不到了，这是一种情感。
马特·加里森
这增加了正确处理事件顺序的压力。我们有一个小时的下降时间和一次机会来做这件事，所以我们必须确保我们对一些事情有弹性，比如如果我们的计算机挂起，必须在中途重置。如果我们失去了与卫星的通讯，我们有各种各样的东西，我们需要确保我们覆盖作为应急措施。因为已经没有回头路可以走了。
[主题曲:系统声音引发的好奇心]
主持人PADI·博伊德:这是美国宇航局的好奇宇宙。我们的宇宙是一个狂野而奇妙的地方。我是主持人帕迪·博伊德，在这段播客中，美国国家航空航天局是你的导游。
主持人PADI·博伊德:我们的家园地球是如此的好客——对于我们，对于生物，对于我们创造的结构和工具。但是在地球之外，就不一定了。
主持人PADI·博伊德:当我们计划将科学送上地球的任务时，我们必须为恶劣的环境做好准备。无论是像遥远的旅行者号飞船这样的深空探测器，还是国际空间站上的实验，还是前往另一个星球的交通工具，我们都需要发送正确的工具来完成这项工作。
主持人PADI·博伊德:但是我们怎么知道我们的宇宙飞船是由什么制成的呢？我们如何决定从哪里开始？
[歌曲:康威对着月亮强调]
主持人PADI·博伊德:今天，我们将与一位科学家和一位工程师就美国宇航局的最新项目之一“达芬奇任务”进行交谈，以扩大我们对我们的行星邻居金星的了解。我们到底是如何设计和建造宇宙飞船在危险和刺激的环境中进行这些痛苦的旅行的？
斯蒂芬妮·盖蒂
你知道任务工作有什么好处吗？如果你喜欢同时考虑多件事情，这份工作适合你。
主持人PADI·博伊德:这是斯蒂芬妮·盖蒂，达芬奇任务的副首席研究员。达芬奇将于2029年离开地球，前往一个充满敌意和神秘的任务。
主持人PADI·博伊德:这将是突破性的科学，但我们在“好奇宇宙”之前已经游览过金星和达芬奇，在第三季的一集中:
[[录音机倒带和播放按钮点击的声音]]
[歌曲:最后的光4下划线由古德曼·克劳斯]
【【吉姆·加文，达芬奇PI，在NASA《好奇宇宙》第三季《金星之旅》一集中::所以我们现在看到的金星是一块拼图。在21世纪20年代，我们看到了可能的曙光:一个失去了海洋的海洋世界，也许是在数十亿年的海洋、美丽、可居住的世界环境之后。有些事情出了差错，有些事情改变了今天的世界。那些事情和那些问题很重要，因为它们告诉我们什么会出错… ]]
[[录音机咔嗒一声关闭]]
[歌曲:康威对着月亮强调]
主持人PADI·博伊德:如果你已经忘记了一些细节，让我们重温一下。
斯蒂芬妮·盖蒂
所以达芬奇代表了对惰性气体、化学和成像的深层大气金星调查。
斯蒂芬妮·盖蒂
这是一项将飞越金星的任务，在它到达位置的途中，将一个球形探测器穿过大气层，并在探测器下降时在固定的点测量大气层的组成。
主持人PADI·博伊德:达芬奇团队面临着一项艰巨的任务——创造出能够穿越太空并降落在另一个星球表面的东西——同时将信息传回地球。
主持人PADI·博伊德:幸运的是，他们就在隔壁！金星是我们的行星邻居，金星和地球有很多相似之处，但也有很多不同之处。
[歌:古德曼强调不断增长的压力]
斯蒂芬妮·盖蒂
金星的大小和地球差不多，它围绕太阳的轨道也没什么不同。它的周围有云，它的表面有岩石，它有很像地球的固体地貌，但它也有很大的差异。它和地球也有很大的不同，在最近的历史中，它的表面明显比地球有更多的火山活动。
斯蒂芬妮·盖蒂
它的云不像地球上那样是由水蒸气构成的，而是由硫酸构成的。表面温度一点也不像地球，大约是你家里烤箱温度的两倍。所以金星表面大约有华氏900度。压力是地球表面压力的90倍。你可以想象进入海洋大约半英里，那种压力是你在金星的二氧化碳大气中感受到的。
主持人PADI·博伊德:当你早上准备好的时候，你可能会想如果下雨你会穿什么，什么杯子可以让你的咖啡保持温暖，也许你会需要开车前灯。还有各种各样的环境、场景和任务，NASA的宇宙飞船也必须考虑在内！除了任务本身的科学目标之外，科学家在设计航天器时还会考虑所有这些因素。
斯蒂芬妮·盖蒂
我们不仅要设计能够在所谓的巡航阶段生存下来，这是航天器穿过深空的任务部分，它将从地球到达目的地，而且我们还必须考虑当我们到达那里时会发生什么。
[宋:耶茨强调焦虑社会]
斯蒂芬妮·盖蒂
所以我们将发射一枚能震动我们飞船的火箭。然后我们需要确保我们的飞船能够经受住震动。我们需要确保我们的宇宙飞船能够经受住太空真空、低温和太阳辐射的考验。我们将飞越金星两次，这意味着绕太阳运行几次，然后在第三次飞越金星时，我们将展开我们的球体，进入大气层，必须承受高速与大气层的摩擦。想想从太空的低压环境到地表的高压环境，它所经历的压力变化。这是整个任务需要考虑的一系列条件。
主持人parts博伊德:正如你可能想象的那样，需要一个大团队共同努力，使所有不同的部分适合航天器可能遇到的所有不同场景。科学家们研究和计划他们想要航天器做的事情。然后就要靠工程师来实现了。
[宋:有问题的自白强调由卡林斯斯金纳]
马特·加里森
通常，你想从科学问题开始。是什么在驱动我们，我们需要学习什么，然后想出一个可以满足这些的系统。
马特·加里森
大家好，我是马特·加里森。我是美国宇航局戈达德的系统工程师。我们帮助科学家提出他们的任务需要是什么，我们可以设计、建造和操作什么来满足他们的科学需求。然后我们要从头到尾看一遍，我们要想出一个设计，我们要分析它，我们要把它组装起来并测试它，把它带到发射地点，有时一旦它在飞行中，我们就要实际操作它。
马特·加里森
你会对事物有非常广泛的体验。这意味着事物总是在变化。你会花很多时间去设计一些东西。当你厌倦了设计过程的时候。很好。你现在就要去建造它。
主持人PADI·博伊德:那么我们从哪里开始呢？建造宇宙飞船时，我们首先需要考虑的一件事是它应该由什么材料制成。
马特·加里森
这些材料实际上是由事情本身所决定的。由于金星的环境，达芬奇面临着一系列非常有趣的物质挑战。金星的大气层是一个非常肮脏的地方。
[歌曲:Burn，Herb和Tschallener的呼出和低语]
主持人PADI·博伊德:让我们进入一些细节。正如斯蒂芬妮提到的，金星不完全是一个旅游目的地。它有一个炎热、有毒、高压的大气层，还有浓密、有毒的云层。如果这还不够困难的话，达芬奇将在无人驾驶的情况下进入大气层，这在地球上已经够棘手的了！
马特·加里森
当我们进入大气层时，我们将以大约40 G的速度减速。我去做了一些数学计算，我的40 G笔记本电脑重约100磅。
主持人PADI·博伊德:40克意味着地球引力的40倍。你的宇宙飞船受了很大的力！一个人可以承受八个G，但只能持续几秒钟，这真的很不舒服。想象一下五倍！
马特·加里森
一旦我们再下降一点，我们就会进入云层，云层中大约有80%的硫酸。硫酸用于腐蚀钢铁，但通常在10%到20%的范围内。所以我们说的是比你用来做工业蚀刻的浓度高很多倍的酸。
马特·加里森
气氛也真的很浓。随着你越下越深，温度和压力都在增加，当你到达金星表面时，大约是华氏900度，这是一个好的woodfire比萨饼烤箱的温度。
马特·加里森
压力大约是90个大气压，相当于海洋中大约一千米的深度，大约是北冰洋的平均深度。所以如果你有能在你的披萨烤箱里工作的东西，在北冰洋的底部，那就是你正在寻找的那种环境。
主持人PADI·博伊德:简单，对吗？
[宋:黑暗合成无人机器乐豪]
主持人PADI·博伊德:我们正在制作一种东西，在距离地球超过3800万英里的星球上，尽可能多地吸收开创性的科学知识，这种东西必须能够承受水下披萨烤箱的条件！
主持人PADI·博伊德:幸运的是，我们正在建设太空旅行的遗产。美国和俄罗斯以前都参观过金星…
【【档案视频:《8月26日。水手二号倒计时开始。事情按照严格的时间表发展。五，四，三，二，一"]]
主持人PADI·博伊德:但是自1985年以来，没有新的宇宙飞船穿过金星的大气层。
主持人Past博伊德:过去对金星和其他太阳系天体的航行教会了我们很多如何在太空旅行的知识。另外，我们有一些非常聪明的朋友在帮助我们。
马特·加里森
我们有其他的系统可以作为起点。
马特·加里森
达芬奇的运载飞船来自洛克希德·马丁公司。他们有建造这种航天器的历史。我们可以依靠他们以前的一些设计来帮助我们。
马特·加里森
“达芬奇”号上的仪器来自美国国家航空航天局戈达德、约翰·霍普金斯、马林空间科学系统和喷气推进实验室。
马特·加里森
然后，你实际上是在建立一个团队，这个团队的基础是谁拥有提供实现这些科学目标所需组件的专业知识。
主持人PADI·博伊德:为了我们需要发明的所有新事物？这需要头脑风暴、解决问题、化学、数学等等。
[宋:拉森器乐《艰难的对话》]
主持人PADI·博伊德:在它作为提案提交之前，达芬奇团队必须设计和测试一些组件，以证明它可以工作。
马特·加里森
在早期，当我们提出设计时，通常你会试图寻找新的和有风险的东西。你试着在早期做出类似的东西，并对它进行一些测试。
马特·加里森
他们称之为验证和确认。验证是，“我们建造的东西对吗？”验证是，“我们做了正确的事情吗？”
[[戈达德航天中心振动台上测试飞船的声音开始]]
马特·加里森
这就是我们进入许多真正有趣的测试设置的地方，我们把东西放在大的热真空室内，抽真空，让它们通过温度循环。
马特·加里森
把它放在摇床上。我们把它们放在一个特殊的电磁设备中，在那里我们可以用无线电波发射它们，并确保我们的信号中没有噪音。
[[航天器测试结束的声音]]
马特·加里森
对于达芬奇，我们实际上是在建造一个定制的设施来模拟严酷的金星环境。我们得到了一种特殊的设备，可以承受超过90个大气压的压力和非常高的温度，以证明我们的机械和热设计实际上是可行的。因此，当所有这些都汇集在一起时，你就有了一颗卫星或一项任务来实现你的目标。
主持人PADI·博依德:那么带我们去金星的材料是什么？事实证明，它们并不像你想象的那样疯狂或古怪！
马特·加里森
这其实是很标准的东西。下降球主要由钛制成。飞船是洛克希德用来工作的标准材料:我们有一些复合材料，一些铝。甚至我们所看到的窗户也必须暴露在这种环境中，它是蓝宝石玻璃。实验室培育的蓝宝石。真的很有韧性。但是它经常被使用。
主持人PADI·博伊德:完成所有这些可能需要很长时间。那么我们在达芬奇任务的生命周期中到底处于什么位置呢？
[歌曲:戈登·哈夫里夫强调好奇的期待脉冲]
斯蒂芬妮·盖蒂
一项任务的时间表通常长达五年或六年。这给了你足够的时间来设计任务，构建一些测试文章，评估这些测试文章的表现。然后完善你的设计，这样你就可以准备建造真正的东西去金星了。
斯蒂芬妮·盖蒂
我们现在正处于这一进程的早期阶段。我们计划的发射准备日期是在2029年6月。
斯蒂芬妮·盖蒂
所以现在我们正处于评估我们的设计的阶段，我们正在寻找可能出错的地方，在我们设计和建造任务的时候，可能会给我们带来挑战。
斯蒂芬妮·盖蒂
我们现在正在研究应对这些挑战的最佳方式，然后才进入真正确定事情并定义我们将如何构建硬件的阶段。
主持人PADI·博伊德:我们经常与那些在任务结束时，看到他们投入多年的项目最终离开地球并开始其科学旅程的人交谈。
主持人PADI·博伊德:这支队伍刚刚开始这项激动人心的任务。从一开始就计划的一部分意味着弄清楚它将如何结束。达芬奇将在它经过并进入金星大气层时获得令人难以置信的信息。
主持人PADI·博伊德:但是即使有所有这些精心的计划、测试和保护，它仍然不能完全经受住金星的恶劣条件。
[歌曲:远处的灯光由安德森、伯恩和坦纳强调]
主持人PADI·博伊德:达芬奇的下降探测器在被金星的高压、有毒大气摧毁之前只能持续大约一个小时。
斯蒂芬妮·盖蒂
所以下降球会在某个时候停止工作。即使它成功着陆，即使仪器仍在工作，温度和压力也会变得过高。我们将不得不说再见，并对服务表示感谢。
斯蒂芬妮·盖蒂
携带下降球到金星的宇宙飞船部分仍将在太空中飞行。有可能它会有超越中心使命的生命。但是现在我们正在设计的任务是进行两次科学飞越，探测器离开，然后航天器也将完成它的服务。
斯蒂芬妮·盖蒂
我告诫自己不要想太多球体正在经历的事情，因为这将是不愉快的。
斯蒂芬妮·盖蒂
我们还早，我们还没有可以上去拥抱的硬件，我们不会这样做，因为你需要保持干净。
斯蒂芬妮·盖蒂
我确实认为我们是地球上的一个团队，一起坐在控制室里，或者科学操作中心，经历所有这些艰苦工作的高潮。
斯蒂芬妮·盖蒂
在这样的任务中有一些真正激动人心的时刻。一个是当你走下发射台的时候，你用自己的眼睛告别你的任务，祝它好运。
斯蒂芬妮·盖蒂
发射后六个月会有第一次飞越，我们会聚在一起，我们会鼓励地球上的每个人和我们一起看这些金星的新图像，金星白天的云，然后是夜晚发光的红外图像。
斯蒂芬妮·盖蒂
但是穿过大气层的下降。很难描述。
斯蒂芬妮·盖蒂
看到团队付出的所有努力，真的在这个不可思议的时刻达到高潮，这是一种满足。59分钟。在观看《英国烘焙秀》一集的时间里，我们的小降落球，那是一个稍大的沙滩球的大小，将对我们最近的邻居金星进行革命性的新测量，并允许科学界回答这些关于金星作为我们的邻居的极其重要和长期存在的问题。这是非常重要的。
斯蒂芬妮·盖蒂
然后有点苦乐参半，对吧？因为那时我们会想到金星表面的小下降球体被压力烘烤和挤压，但这对我们和人类来说是一件不可思议的事情。
主持人PADI·博伊德:这台非凡的机器，由无数有思想的科学家和工程师精心设计、制造和测试，将向我们展示比我们以前所知道的更多的关于我们的邻居星球的信息。
主持人PADI·博伊德:在这个阶段——弄清楚我们能做什么和我们如何做——是未来任务的基础。我们现在对如何安全地探索危险环境了解得越多，我们在下一代探索中就能走得更远。
主持人PADI·博伊德:当我们找到打开这些门并承受恶劣条件的技术时，谁知道我们还能找到什么。
[主题曲:好奇心被系统声音超越]
主持人PADI·博伊德:这是美国宇航局的好奇宇宙。这一集是由克里斯蒂娜·达纳编剧和制作的。我们的执行制片人是凯蒂·科南斯。在克里斯蒂安·埃利奥特的支持下,“好奇宇宙”团队包括玛蒂·阿诺德和米歇尔·索斯比。
主持人PADI·博伊德:我们的主题曲是由系统音效公司的马特·鲁索和安德鲁·桑塔吉达创作的。
主持人PADI·博伊德:特别感谢贾达·阿尼、吉姆·加文和南希·尼尔·琼斯。
主持人PADI·博伊德:想了解更多关于探索太阳系的激动人心的宇宙飞船，请访问https://solarsystem.nasa.gov/missions
主持人PADI·博依德:还对美国宇航局好奇吗？你可以给我们发送关于这一集或前一集的问题，我们会尽力找到答案。
制片人克里斯蒂娜·达纳
干得好！好的，下一行是第10页的顶部。
主持人帕迪·博伊德
达芬奇的下降探测器在被金星的高压有毒大气摧毁之前只能持续大约一个小时。这有点像你把飞盘扔到邻居的屋顶上，但是屋顶有毒，没有人把它扔回去。
制片人克里斯蒂娜·达纳
我不确定这个类比。我在尝试一些东西。我不知道会不会坚持。
主持人帕迪·博伊德
这不是一个完美的类比，但人们可能非常理解。