美國科學家設計了一種新型聚變火箭,該設備利用磁場從(cong) 火箭背麵發射等離子體(ti) 粒子,從(cong) 而推動飛船穿越太空。與(yu) 目前使用電場推動粒子的火箭推進器相比,這項創新技術將使人類奔赴火星的速度快10倍。使用磁場還讓科學家能夠為(wei) 特定太空任務定製推力的大小。
等離子體(ti) 是由自由電子和原子核組成的物質的熱態,占可見宇宙的99%,能夠產(chan) 生大量能量。科學家一直在實驗室複製核聚變,以期利用其動力為(wei) 穿越深空的火箭提供動力。當前使用電場推動粒子的等離子推進器隻能產(chan) 生較低比衝(chong) 或速度。
但是,在美國能源部普林斯頓等離子體(ti) 物理實驗室(PPPL)和國家能源研究科學計算中心進行的計算機模擬顯示,使用磁場的新型等離子推進器在概念上可產(chan) 生每秒數百公裏的排氣速度,比其他推進器快10倍。
發明該項技術的法蒂瑪·埃布拉希米博士稱,在太空飛船開始飛行階段擁有較快速度,可使宇航員盡快到達要去的紅色星球。“這樣的長途旅行要花費數月或數年,因為(wei) 化學火箭發動機的特定衝(chong) 力非常低,飛船需要一段時間才能達到最高速度。但是,如果基於(yu) 磁重聯技術製造推進器,我們(men) 就可在更短的時間內(nei) 完成長距離飛行任務。”
盡管使用聚變技術為(wei) 火箭提供動力並不是一個(ge) 新概念,但埃布拉希米設計的推進器與(yu) 目前領先的推進器在3個(ge) 方麵有所不同。
首先是改變磁場強度可增加或減少推力的大小,使得宇航員在穿越太空的黑暗深淵時可以更好地進行操縱;其次,新的推進器通過噴射等離子體(ti) 粒子和磁泡(等離子粒團)來產(chan) 生動力,等離子粒團為(wei) 推進器增添了新動力,目前還沒有其他推進器將等離子粒團納入其中;第三,本概念研究中利用磁場從(cong) 火箭後部噴射等離子體(ti) 粒子,而其他類似的概念推進器使用的是電場。
該項概念研究成果發表在《等離子體(ti) 物理學》雜誌上。
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