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反物质发动机星际旅行,从地球到或许最短24小时/造价太高

时间2022-04-01 13:51:22发布admin分类科学探索浏览38699

在科幻小说中,除了曲速引擎以外,反物质发动机也是人们最喜欢的星际旅行工具,因为它不但速度够快,而且能够让飞船的重量更轻,携带更多的东西,科学家们估计,反物质发动机制造的飞船,从地球到火星最短最需要24小时,最长也不过2个星期,可以说是堪比曲速引擎飞船的存在。

反物质发动机星际旅行

反物质发动机就是以反物质作为发动机燃料,它的特点就是比冲量和推重比飞船的高,是化学火箭发动机的几百倍甚至上千倍,它是泰国反物质的湮灭产生动力,而湮灭的产物往往能够接近光速运动,所以反物质发动机的飞船速度可以接近光速。

关于反物质的研究其实指1928年就已经开始当时科学家狄拉克只是提出了关于反物质的假说,但四年之后这个假说就被验证,之后人类制造出多个反物质,证明了它确实是存在的。不过在199年的时候,科学家要制造一克反物质需要花费625亿美元,因此反物质发动机星际旅行貌似代价有点高。

关于反物质发动机存在着适中设计方案,分别是固体核心、气体核心、离子浆核心、粒子束核心,它们的比冲量是由高到低的。固体核心就是湮灭在某个固体核心的热交换装置中进行,热量将氢推进剂加热然后从喷口喷出,比冲量可以达到1000秒。

气体核心的比冲量可以达到2500秒,它是让反物质直接和氢进行反应,湮灭后产生的带电介子将推进剂加热,从而产生γ射线,但是这种射线可能是无法控制的,因此有科学家认为这种方案在反物质发动机星际旅行中可能不太安全,不过这些担心可能还是多余的,因为它本身就只存在于理论中。

四种设计方案中,粒子束核心的比冲量是最高的,它进行的是一对一的湮灭,带电介子会直接从喷口喷射出去,因为介子的速度接近光速,所以比冲量可以超过一千万秒,从而让飞船在不使用推进剂的情况下,仅仅依靠反物质燃料,就可以获得最快的速度。

结语:反物质发动机星际旅行是科幻家们提出的构想,也是很多人最期待和喜欢的旅行方式,不过要制造发物质的代表有点太高,每1克反物质就需要625亿美元的成本,如果进行一次宇宙航行,可能飞一趟就能造几艘航母了,所以要实现反物质发动机还非常遥远。

地球到月亮的距离多少?答案是38万公里,人类如果乘坐现有的航天器,往返一次虽不说要很长时间,但是也是非常麻烦的,但是如果应用曲速引擎,那么时间就会大大缩短,这38万公里的距离只需要4个小时就能完成,到达离太阳最近的恒星阿尔法星也不过100年时间,然而曲速引擎能实现吗?一起来看曲速引擎飞船最新进展。

曲速引擎能实现吗

曲速引擎是一种超越光速的推进系统,它的原理是在物体的周围利用反物质来驱动制造一个人工的曲力场,从而让时空扭曲,物体在里面可以快速的移动,简单的说就是将时空压缩或弯曲,从而让物体缩短航行的时间,从另外一个角度看速度就变快了。

在星际旅行中,人们提出了曲速引擎这个概念,那么曲速引擎能实现吗?之前科学家们认为这是不可能实行的,不过NASA却告诉人们,这并非不可能实现,甚至有传言称NASA已经成功的进行了曲速引擎的测试,如果这种引擎能够真正的运用起来,那么人类从地球到月球只需要4个小时。

曲速引擎飞船最新进展

2000年的时候科学家提出了曲速引擎的概念,但是直到2009年的时候,才有团队成功的实现了72克的推动力,虽然看上去它很小,但是在太空中却能够推动一颗卫星,不过当时人们认为真空环境下电离是不会发生的,所以推进力不可能产生,但是后来美国宇航局推翻了这种假说。

2015年的时候,美国宇航局就开始了曲速引擎的研究,并且进行了很多的尝试,有一些测试哈取得了成功,它所使用的原理其实是很简单的,那就是在一个封闭的管道中,通过微波反弹来给物体听过动力,所有需要的能量都来自于太阳,飞行器是不需燃料的。

不过NASA虽然进行了一些成功的测试,但是这只是基于实验室内的,真正要建造曲速引擎飞船却并不是件容易的事情,因为实验背后的数字和物理原理是还不完善的,而曲速引擎理论也有不存在的可能性,因为它违反了物理学上的动量守恒定律

结语:曲速引擎能实现吗?NASA对曲速引擎进行的一些测试似乎说明它是可能实现的,如果真的实现那么人类星际航行的梦想就有可能实现,至少从地球到太阳系,以及太阳系周边的其他星系就要容易得多,不过也有人认为它和可控核聚变根本不可能实现一样,因为它符合动量守恒定律。

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