美國科學(xué)家設(shè)計了一種新型聚變火箭，該設(shè)備利用磁場從火箭背面發(fā)射等離子體粒子，從而推動飛船穿越太空。與目前使用電場推動粒子的火箭推進(jìn)器相比，這項創(chuàng)新技術(shù)將使人類奔赴火星的速度快10倍。使用磁場還讓科學(xué)家能夠為特定太空任務(wù)定制推力的大小。
等離子體是由自由電子和原子核組成的物質(zhì)的熱態(tài)，占可見宇宙的99%，能夠產(chǎn)生大量能量?？茖W(xué)家一直在實(shí)驗室復(fù)制核聚變，以期利用其動力為穿越深空的火箭提供動力。當(dāng)前使用電場推動粒子的等離子推進(jìn)器只能產(chǎn)生較低比沖或速度。
但是，在美國能源部普林斯頓等離子體物理實(shí)驗室(PPPL)和國家能源研究科學(xué)計算中心進(jìn)行的計算機(jī)模擬顯示，使用磁場的新型等離子推進(jìn)器在概念上可產(chǎn)生每秒數(shù)百公里的排氣速度，比其他推進(jìn)器快10倍。
發(fā)明該項技術(shù)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(dá)要去的紅色星球。“這樣的長途旅行要花費(fèi)數(shù)月或數(shù)年，因為化學(xué)火箭發(fā)動機(jī)的特定沖力非常低，飛船需要一段時間才能達(dá)到最高速度。但是，如果基于磁重聯(lián)技術(shù)制造推進(jìn)器，我們就可在更短的時間內(nèi)完成長距離飛行任務(wù)。”
盡管使用聚變技術(shù)為火箭提供動力并不是一個新概念，但埃布拉希米設(shè)計的推進(jìn)器與目前領(lǐng)先的推進(jìn)器在3個方面有所不同。
首先是改變磁場強(qiáng)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(jìn)行操縱;其次，新的推進(jìn)器通過噴射等離子體粒子和磁泡(等離子粒團(tuán))來產(chǎn)生動力，等離子粒團(tuán)為推進(jìn)器增添了新動力，目前還沒有其他推進(jìn)器將等離子粒團(tuán)納入其中;第三，本概念研究中利用磁場從火箭后部噴射等離子體粒子，而其他類似的概念推進(jìn)器使用的是電場。
該項概念研究成果發(fā)表在《等離子體物理學(xué)》雜志上。(記者馮衛(wèi)東)
關(guān)鍵詞： 新型聚變火箭
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