未登录

开通VIP,畅享免费电子书等14项超值服

开通VIP
用它做动力推进可达光速的70%,到达太阳外最近恒星只需6年!

很多科幻电影里面,进行星际旅行像是家常便饭,当他们航向另一个星球看起来是如此容易,有时候我们都忘了地球人最远只到过月球。但如今,我们必须把目标放远,小行星或太阳的灭亡可能会让地球不再适合人类居住,人类让人类延续下去,我们必须在星际寻找第二个家,一定要打造一艘星际飞船。

科幻小说中的飞船至少都要有3项能力,必须保护人员通过危险的星际旅行,必须能穿越浩瀚的星际以抵达适合人类移居的星球,我们所需的燃料系统必须够强大,高效率可靠而且可携带。

首先就是推进系统,实际上这是个艰难的任务,有一点可以确定,传统火箭无法带我们航向遥远的星际,巨大的助推火箭有两个限制因素,燃料和推进力,它们都受限于燃料承载量以及动力维持的时间,同时也受限于燃料所能产生的推进力。

传统的化学染料火箭的效率很低,如今的人类飞船95%的荷载是燃料,这只够让太空飞船脱离大气层,若想到达星际,我们需要星球一般大的燃料量,如果我们要在星际寻找第二个家,就必须完全抛弃化学染料火箭,寻找新的推进系统。

在科幻界早有解决之道,《星际争霸》中已经有了光速引擎,一种核融合引擎,星系距离地球有数百万光年之远,所以引擎必须能让飞船飞得够快。半人马座阿尔法星是距离我们最近的恒星(太阳除外),传统的化学染料火箭要花超过5万年才能到达那里。

一种被称为磁电浆动力推进器,也叫电浆引擎,这种引擎可以达成远程太空飞行,它使用的燃料是毒性极强的氢氧化锂,它的火焰可以达到太阳表面的温度,如今科学家正在研究打造这种动力引擎。

这种引擎工作原理并不难。闪电是由电浆构成的,如果你将气体加热到高温,然后注入电流,就会产生电浆,这种燃料很轻而且不占空间。电浆引擎让远程太空旅行首次出现可行性,它能解决化学染料火箭两个主要问题。

首先,它的燃料效率很高,第二,它能跨越浩瀚星际带我们到达未曾踏足之处。科学家们估计安装了电浆引擎的飞船可以在5年内到达土星,比卡西尼号飞船快了两年(看起来没有多大区别,但别忘了卡西尼是无人飞船)。

但还有一个问题,那就是速度。即使全速前进,电浆飞船也得花70年时间才能抵达太阳系的外围,届时太空人或许已经去世了,因此飞船要搭载多代人员,好让下一代接手任务。但是像要到达半人马座阿尔法星,飞船必须具有前所未有的高性能。

在科幻电影里,我们经常看到宇航员进入飞船内,在很短的时间里就能穿越遥远的星际空间到达其他星系,但事实并非如此简单,他们要穿越的距离是天文数字。要打造科幻小说电影中的飞船,其工程之浩大是我们平生未见的。

我们所看到的人造燃料能量都不足以将我们送到星际空间,但与其自己携带燃料,我们何不开采利用自然界中的能量呢?

太阳帆,相信很多人都听说过,它利用太空中现有之物,也就是太阳光来获取动力。太阳不断发光,就像地球早期的探险家利用风力发明帆船横越海洋,利用太空的风也就是阳光来推动太阳帆也可以达到更遥远的星球。

当然,深太空的阳光并不充足,因为距离恒星太过遥远,但是有个解决方案。月球上的雷射阵列可以朝太阳帆发射给予额外的推力,如此就可以继续将飞船推往阳光不可及之处,半人马座阿尔法星就不是遥不可及了。

但问题是推动一艘载人飞船需要巨大的太阳帆,其宽度可能要数百英里,一旦出发,它便难以减速,同时必须操纵太阳帆面向从目标恒星射过来的光,否则飞船将无止尽地往前飞行。

利用太阳帆推动飞船是个好主意,但是我们不能只依靠太阳帆,可以在飞船上安装电浆引擎,当我们受困外太空,太阳帆可能会有动力不足之处。

无论怎么说,燃料还是星际旅行的关键所在。而在芝加哥的费米实验室里,科学家一直在调查宇宙的起源及其组成物质,在实验中他们让质子和中子等微小粒子以接近光速撞击,产生了反物质,这是人类已知动力最强大的燃料,可用来驱动太空飞船。

当反物质与物质相碰,就会产生惊人的能量,而且是惊人的纯能量,如今没有任何其他燃料有此特性,1克物质和1克反物质撞击产生的能量相当于广岛原子弹的能量!

作为燃料来源,反物质似乎可行性很高,但有个很大的缺点,那就是非常昂贵。以当前的科技,制造1盎司(约28克)反物质,光是电费就要花费2万4千兆美元,约为美国GDP的2万倍!但是科学家并没有因此如此巨额费用就望而却步,他们一直没有放弃对反物质的研究。因为反物质动力意味着飞船可以全速飞行,可以达到光速的70%,到达太阳外最近的恒星阿尔法星只需要6年的时间,实现真正的星际航行!


本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报
从APP上打开文章,阅读全文并永久保存 查看更多类似文章
来自:火凤凰之利剑  > 文件夹1
举报
[荐]  原创奖励计划来了,万元大奖等你拿!
猜你喜欢
类似文章
去恒星要多久?
有科学家认为“曲速引擎”实现超光速可行
星际旅行谈何容易
“瓦尔基里”计划:人类有史以来最狂妄的想法,发起人麻烦缠身
人类该如何到达第二个地球?|地球|开普勒452b
​一份绝密档案曝光:美国军方在研制曲速引擎
更多类似文章 >>
生活服务
绑定账号成功
后续可登录账号畅享VIP特权!
如果VIP功能使用有故障,
可点击这里联系客服!