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人类要走出太阳系最有可能驾驶什么动力的飞船?.docx

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    • 人类要走出太阳系,最有可能驾驶什么动力的飞船?Gliese 581c是人类发现的首颗可能适合人类居住的太阳系外行星, 它距离我们20.5光年,表面可能有水,这颗星球引发了诸多美好的想 象,但是想到达那里,却充满幻想传统的火箭推进到达那里需要35 万年,35万年啊,20.5光年在宇宙中不过咫尺就算是使用速度等于 3000km/s的光帆飞船,也仍需要两千年之久宇宙这么大,人类速度 又那么慢,任重而道远,充满挑战在过去十几年里,人类借助望远镜发现了很多太阳系外的星球,距 离地球最近的是比邻星,只有4光年,这在宇宙中算是紧紧挨着的就 是这样的距离,我们现在也是可望而不可及传统的化学燃料火箭无法胜任,还有什么办法?"太阳光帆”、"离子推进”、”星际冲压推进”、 ”曲率驱动引擎”0下面分别介绍一下这几种太阳光帆,这个大家应该不陌生2019年6月25 H ,”光帆2 号”发射升空,在到达预定轨道后展开部署,它是一个面积为32平方 米的方形薄膜,表面光滑平整,光帆依靠光压获得推进力,在太空中由 于没有阻力,持久不间断的加速度会使得飞行器到达极高的速度在光 帆2号之前的伊卡洛斯号、宇宙一号、纳米飞行-D已经验证了这项技 术。

      原理是没问题的,关键就是如何用它来实现星际远航,要想具有较 高的速度的话,光帆的展开面积肯定要足够大即便是面积达到七万平方米的光帆,它能够通过光压获得的推力也仅为0.034吨,若展开面积达到三百万平方米的话,就能够获得大约1.5吨的推力,这种推力就很可观了,就可以把重约5吨的载荷送到太阳 系之外,当然,光帆要想具有很高的速度,就必须经历漫长的加速过程在初始,如果利用地面激光阵列照射展开后的光帆表面,那么就可 以更快的获得速度,这种办法可以使得光帆达到极高的速度,甚至是光 速的五分之一在三体中,阶梯计划利用的是核爆产生的辐射,使得辐 射帆的速度达到了光速的百分之一离子推进是近些年在航天领域中应用较为广泛的,在现实中,要比 光帆更贴近现实不少轨道器已经采用离子推进来调整轨道高度与自身 姿态离子推进的含义,先将气态工质电离,电离产生的离子经由强电 场加速喷出,从而获得反作用力,推动航天器如何将气态工质电离呢? 还是得用电,电推进方式的一种我国空间站天和核心舱配备了 4台霍 尔电推进器,这就是应用的实际例子目前,电推进技术正逐渐成熟,未来未必不会成为主流的太空探索动力,假以时日,技术使得电能的获得更容易,电推进完全可以做得足 够大,用它来推动星际飞船也不是不可。

      星际冲压引擎颇具科幻色彩,它能够实现的关键要素是核聚变推进 的实现,如果聚变推进没有实现,那么它也不可能实现星际冲压什么 意思,它不要带任何工质,全靠在飞行过程中从星际介质中获得原材料 来使聚变引擎工作,这种推进动力可以使航天器达到接近光速,是属于 未来的星际引擎曲率驱动更具有未来科幻性质,大量的科幻影视剧中都提过曲率驱动,这是一种利用时空存在曲率而设计出来的推进系统,它利用的是时空的结构1994年,墨西哥一位物理学家阿库别瑞设计出来一款超光速曲率引擎,他深度研究了爰因斯坦的广义相对论,运用其中对于时空 阐述的原理,提出了阿库别瑞度规,这个度规符合爱因斯坦广义相对论 的数学形式,阿库别瑞超光速引擎不受真空光速制约,可以超光速航行, 不会出现钟慢尺缩效应,飞船的动质量也不会增加,飞船的时间流逝与 外界观察者的时间流逝一样飞船的前方空间收缩,后方空间扩张,一收缩一扩张,空间的曲率 变化拉动着飞船往前进但是,实现这一设想,需要制造出来一个,曲 率泡”,需要负能量来制造它,但是负能量怎么获得,未有真相虽然 阿库别瑞提出的设想在数学方程中是可行的,但在现实中,目前来看, 并不具备可行性。

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