星际航行的新型动力技术

霓裳梦颜 猎奇档案 2019-09-29 17:44:01 0 0

星际航行

在光速极限和人的生命极限框架内完成遥远的星际航行真的是太困难了,与我们距离最近的半人马座 星C(比邻星),离太阳大约有4.2光年(1光年大约等于9.6万亿千米);其次为天狼星,大约有8.7光年。需要指出,人类迄今制造出的航行速度最快的飞行器是 新地平线1号 探测器,它的速度是16千米/秒。我们可以想象以这样的速度,最近的星系都是那么遥不可及,假设生活在1.1万年前冰川时期的洞穴人把 旅行者 号太空探测器发射升空,去探测距离地球最近的半人马座比邻星,就算没有任何意外,那么它目前还正在茫茫太空中飞行,也仅仅完成了全部旅程的1/15。

因此,如果想走得更远,就需要构思新一代宇宙飞船的模型,那么自带引擎和燃料是必须解决的问题。

我们今天的航天器靠火箭推动,要想达到一个足够快的速度,使我们可以在长短合理的时间内到达任何想要去的太空目的地,那么火箭就需要充足的燃料,这样才能够得到足够大的推动力。而当今的火箭基本上都是以氢、氧和偏二甲肼三种物质作为燃料。由于这些燃料产生的能量有限,所以火箭需要携带的重量实在太大,大得足以阻止它获得足够的速度。很显然,要想完成遥远的星际航行,人类需要研制出更为先进的动力技术。

目前,除了正在应用的传统燃料技术外,科学家正在为人类将来的星际旅行研制新型的动力技术。目前正在研制和论证中主要有激光、微波、太阳能、等离子体、离子和反物质等等。

等离子技术

等离子推进技术,其实在20世纪50年代就已经开始研制,目前已步入实用阶段。该技术可能在未来的外层空间探索中得到广泛的应用。等离子体火箭技术被称为可变特定脉冲磁等离子体火箭,其发动机包括三个相连的磁元件:最前面的元件将推进气体离子化;中间的元件则起放大器的作用,以进一步加热等离子体;最后一个元件是磁喷嘴,可将等离子体的能量转变为按一定方向运动的流体。等离子推进技术没有使用传统的化学燃料作为推进动力,而是选用了原子颗粒,以最少的燃料消耗获得飞行的高速度。等离子体火箭技术的关键,在于它能改变、调整等离子体流,以保持最佳推进效率。在飞向火星的过程中,火箭利用常规的化学燃料需要飞行七八个月,而等离子体火箭只要三个多月就可飞抵火星。利用这一技术将使飞抵火星的时间节省一半,使宇航员少受太空的辐射,减少骨骼和肌肉损失以及循环系统所受的影响。

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