杜星宇将全部精力投入到火星任务中去，再过大半年，火星和地球将再次移动到距离相近的轨道上，那时将迎来探索火星的窗口期。

上一次，华夏航天局发射的天问一号火星探测器和火星车已经登录火星地表，获得了一些火星的信息。

这一次，航天局是打算继续发射无人探测器和火星车，为登陆火星做准备。

但杜星宇建议，这次应该直接发射载人飞船，登陆火星进行科研！

“飞往火星，探测卫星、火星车等都已经成熟。”杜星宇思考着，“登陆想必也没有问题，有了在月球的经验，建立简易火星基地也不成问题。”

“那么最大的问题，便是建造火星飞船！”

前往火星的飞船和月球飞船不同，月球飞船只需要进行短距离的太空航行，对速度，物资携带要求都不高。

而火星距离地球最近的时候也会超过五千万千米，是地月距离的一百五十倍以上！

这对太空飞船的要求更高，需要它拥有更快的速度、更强的负载能力和航行距离！

“飞船的整体设计应该不难，最难的还是推进器。”杜星宇很快就找到了问题所在。

按照目前人类探索火星的经历来看，无人航天器飞往火星需要将近两百天左右。

这是因为路途遥远，为了减少燃料消耗，飞船不得不沿着地球火星的“霍曼转移轨道”飞行，即与两个在同一平面内的同心圆轨道相切的椭圆过渡轨道。

在这个轨道上，飞船要进行两次椭圆轨道的加速或者减速，增加了许多额外航行距离。

这样一来，会浪费大量的时间。而在杜星宇的设想中，从地球到火星的太空航行速度和时间比燃料消耗更重要。

如果走直线距离，采用更高级的推进器，从地球出发到火星的时间将缩短到原来的六分之一！

杜星宇已经打开了科技模拟器，他调出原来的核热火箭推进器。

核热火箭推进器是绝对满足速度的需求的，它在短时间内就能把航天器加速到第三宇宙速度，也就是足够16.7千米每秒的速度以上。

而现在的化学能火箭的速度普遍在10千米每秒左右，还需要携带大量的化学燃料。

但在太空航行中，航天器主要依靠惯性前进，如果继续加速，核热火箭同样会消耗液氢和液氧，距离一长，燃料就会不够用。这就是为什么迄今为止航天器的速度都不快，而且要依靠星球引力加速的原因，现有的航天器不可能携带那么多燃料！

“相比起来，核热火箭推进器更适合在大气和近地太空中飞行。而火星飞船，需要在地球大气层、太空和火星大气层中飞行，核热推进器可以用在大气层飞行脱离行星引力。”

“在太空中飞行，需要能量转化效率更高的推进系统。”杜星宇很快便想到了火箭科技分支里的核电火箭！

核电火箭，顾名思义，就是利用核能发电。而这些电，是用来制造电磁场，控制电离子喷射，启动离子推进器的！

也就是说，这将是一个核电能源的离子推进器！

离子推进器可以将工质电离，并在强电场作用下将离子加速喷出，通过反作用力推动卫星进行姿态调整或者轨道转移任务。

离子推力器具有比冲高、效率高、推力小的特点，它的能量转化效率极高，只需要消耗少部分的质量就能赋予航天器较高的加速度，比传统的推进器更适合长距离太空航行。

常规的太阳能电池板根本无法满足火星飞船的加速要求，而核电则可以长时间的供应稳定电力。