大伙儿造星际公民飞船大全飞船,一般设计到的推重比是多少

后使用快捷导航没有帐号?
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《仰望星空》
打个招呼就睡
了无痕lm 发表于
最后扩大范围!家属也可以送去!目的有几个!1净化社会环境2减少人口压力3减少就业压力4减少农业压力5减少财政支出6减少警察!还有,大批的城管,黑社会的只要自愿统统给送出去!广大天地!大有作为!以男性为主!可 ...
beijixiongab 发表于
BEI兄,我们看问题要看大面不是么,对美国捣蛋和俺们让美国接受俺们的文化,让美国人民归化到俺们的文化下,哪个更重要呢
本帖最后由 wbsxyph 于
00:26 编辑
1.近几年公开报道的最新考古成果,青铜器的使用可以前推到公元前6-7000年之前,红山文化时期就已经出现龙的崇拜,相隔数千公里的遗址挖掘出来的玉器显示出文化上的强烈的相关性,以及玉器崇拜本身的广泛性。
2.阿波罗计划前后的谜团,猛射了几颗之后就戛然而止,重返月球计划迟迟得不到通过,反而却向火星射了很多探测器。
3.嫦娥计划实施前后,某方包括NASA的各种异常举动,一方面是各种烟幕弹,如这个视频还有那本黑暗任务的书,一方面向我们寻求某种程度的合作。嫦娥1号07年10月24日升空,黑暗计划(披露月球上有古文明)这书就在同期出版。
4.嫦娥计划公开发表的很多暗示,嫦娥1号上去不久的紧急变轨冒险抵近观察某不明地区,之后,一号的备份星加转高精度成像系统速度又射上去,对该重点区域进行详细观测,庆功会上胡总说的是“彪炳史册,人民不会忘记你们”,如此高规格的评语,光机所的同志立了头等功。评语规格高于1号。
5.谷歌月球分辨率远远低于谷歌火星,公开的月球表面高解析度地图几乎找不到,这么多探测器射出去,为什么都不约而同保密。
6.月球本身的问题,直径是太阳的395分之一,离地球距离也是太阳距离的395分之一,南极地区巨大的盆地,重力瘤等等
7.尺规,圆规不是那么简单的东西,要有平面几何才有圆规的需要,这两个东西和在一起,象征技术文明的传承。
大概有这么多
说出心声: 5 &
说出心声: 5 &
说出我心声: 5 问得好, 正是我的疑惑。&
说出我心声: 5 &
2993# 龙游天下
1.近几年公开报道的最新考古成果,青铜器的使用可以前推到公元前6-7000年之前,红山文化时期就已经出现龙的崇拜,相隔数千公里的遗址挖掘出来的玉器显示出文化上的强烈的相关性,以及玉器崇拜本身的 ...
wbsxyph 发表于
看到了你的根据,没看到你的推论或结论
推论就是大龙虾,活捉,江山,家族等等所说过的关于月球的胡话说胡话其实也不是胡话
还有,外星文明不存在反而是逻辑上不合理的
美国宇航局最新一项研究表明,大量小行星具有构造地球生命的成份——氨基酸
  氨基酸可用于制造蛋白质,而蛋白质是我们的头发和指甲的主要成份,并且可以加速或者控制化学反应。氨基酸具有两种彼此镜像特性,就像我们的双 手。地球生命体使用左手征氨基酸,由于右手征氨基酸生命体可能运行得更加微妙,科学家试图查明倾向左手征氨基酸的地球生命体。2009年3月,美国宇航局 戈达德太空飞行中心的研究人员声称,在一些富碳小行星的陨星样本中发现过量的左手征异缬氨酸。这表明很可能左手征生命体起源于太空,小行星的状况适合于形 成左手征氨基酸。陨星碰撞可以补充这种物质,将大量浓缩左手征氨基酸投向地球表面。左手征氨基酸物质将最终结合形成生命体。
  在这项最新研究中,研究人员声称发现过量的左手征异缬氨酸存在于多种富碳陨石样本中,美国宇航局戈达德太空飞行中心丹尼尔-格拉维恩 (Daniel Glavin)博士说:“这将告诉我们最初的发现并非侥幸偶然,一些小行星具备形成左手征氨基酸的能力。”该研究报告合著作者、美国宇航局戈达德太空飞行 中心的詹森-德沃金(Jason Dworkin)博士称,这项研究基于近十年以来具有左手征异缬氨酸过量特征的富碳陨石样本。
  德沃金解释,最初亚利桑那州大学的约翰-克罗宁(John Cronin)和桑德拉-皮扎雷罗(Sandra Pizzarello)发现两个CM2陨星中存在少量样本但有明显过量左手征异缬氨酸的特征,2010年,我们发现左手征缬氨酸过量存在于小行星的热水环 境中,在这项工作中我们发现一些特殊的陨星存在液态水。我们非常高兴地看到这项研究能够证实我们的假设。
  此外,过量左手征异缬氨酸存在于1类型水变陨星(例如:CM1和CR1),这表明该现象的普遍程度远超出之前我们的预想。目前的疑问是怎样的进程能够形成额外的左手异缬氨酸,科学家提出了几种可能性,并试图展开更多的研究来鉴别这项特殊反应过程。
  格拉维恩强调称,液态水是至关重要的,我们通过分析陨星中所含矿物质能够揭示小行星在液态水作用下如何发生变化,发现更多变化的小行星,就会发现更多的过量左手征异缬氨酸现象。这表明许多涉及液态水的反应更倾向于形成左手征氨基酸物质,这是形成生命的最基础元素。
  另一条线索来自于每个陨石样本中的异缬氨酸的总数量,格拉维恩说:“在最大含量左手征异缬氨酸的陨石样本中,我们发现其异缬氨酸含量是非左手征缬氨酸陨石的1000倍,过量的异缬氨酸物质需要合理利用或者有效摧毁,这一过程是一把双刃剑。”(卡麦拉)
3000# 龙游天下&&
推论就是大龙虾,活捉,江山,家族等等所说过的关于月球的胡话说胡话其实也不是胡话
还有,外星文明不存在反而是逻辑上不合理的
wbsxyph 发表于
其实俺开这个贴的一个主要目的就是想通过目前已经有的材料,看看能不能证明这些是真的,所以欢迎大家进行进一步的讨论
新研究称海盗号30年前已发现火星有机物
 日,当美国宇航局的“海盗一号”探测器成功降落于火星“克里斯平原”(Chryse Planitia,意为“黄金平原”)西侧坡地时,人们对它寄予厚望。“海盗一号”的机械臂自动抓取周围地面的火星土壤送入分析仪,目的是寻找有机物。检 测结果显示:样品中含有有机物质。但是对于这一重大的消息,美国宇航局的专家们不以为然,他们认为这些有机物是从地球带过去的,它们污染了火星土壤样品。
  现在,一项新的火星土壤样品模拟化验显示,30多年前,“海盗一号”或许真的发现了火星上的有机物。
  克里斯托弗·麦凯(Christopher McKay)来自加州的美国宇航局埃姆斯研究中心,他告诉记者:“这就像是一个30年的悬案,突然间因为有了新的线索而迎刃而解。和30多年的成见相反,我坚信海盗号确实探测到了有机物质。”
  这项研究催生于2008年8月份火星表面高氯酸盐的发现。当时另一艘美国着陆飞船——凤凰号在火星北极地区的土壤中检出了这一强氧化物。科学家 们用采自智利阿塔卡玛沙漠的高氯酸盐强化土壤样品进行了海盗一号的模拟实验。这一地区被认为是地球上最干燥,环境特征最接近火星的地点。结果,他们检测到 了有机物被灼烧之后的痕迹,而这正是海盗号当年检测到的,并被海盗号项目专家认为是“地球污染物”的化学物质。
  当年,正是海盗项目的科学家们认为这一结果不能得出火星上存在有机物的结论,才导致了寻找火星微生命体的努力中断。
  在当年海盗号的实验中,火星土壤中被加入少许营养水。随后调用仪器严密检测样品周围的空气,以期找到火星微生物吞食营养水的蛛丝马迹。在第一次 试验中,仪器记录到了微弱的气体生成迹象,这可能是生命现象的表现;但随后的几次都没有显示类似结果。于是这项实验被宣布为“未得出结果。”
  墨西哥国家自治大学核科学学院的拉斐尔·纳瓦罗·冈萨雷斯(Rafael Navarro-González)相信,如果海盗号小组当初作出了正确的判断,那么火星探测就不会出现长达20年的中断。(晨风)
其实俺开这个贴的一个主要目的就是想通过目前已经有的材料,看看能不能证明这些是真的,所以欢迎大家进行进一步的讨论
龙游天下 发表于
从公开的可信的渠道
没有直接有力的证据
但是我想,现在我们讨论的诸位,或许在思想上的革新已经是进行中了
现在觉得知识远远不够
俺找了点关于宇宙航行动力的材料,大家感兴趣的话可以看看
先转点新闻
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20:44 上传
& &(图文)日本造世界首艘太阳帆卫星完成全部实验项目& &世界军事网& &
& && &日本宇宙航空研究开发机构日前宣布,世界上第一艘依靠太阳能驱动的太空帆船“伊卡洛斯”号已成功完成全部实验项目,包括利用阳光实现加速和改变轨道等。  “伊卡洛斯”号是去年5月随金星探测器“晓”号一起发射升空的。迄今,它已飞行了约5亿公里,并将继续飞行至2012年3月。“伊卡洛斯”号主要用于验证不使用燃料,利用太阳光粒子实现加速、减速和轨道控制的飞行技术。  据悉,“伊卡洛斯”号通过张开的太阳帆,借助光的微弱压力实现加速,并利用安装在太阳帆上的液晶元件,通过部分改变光的反射率来使帆倾斜,从而改变行进方向。
  宇宙航空研究开发机构表示,现在通信变得有些困难,但仍能控制这艘太空帆船,所以准备继续实验,通过加大帆的倾斜角度,使帆产生变形,以此调查帆的强度,同时观测太空中尘埃的分布状况。
  宇宙航空研究开发机构还透露,准备在2018年至2019年间发射前往木星的太空帆船。
从公开的可信的渠道
没有直接有力的证据
但是我想,现在我们讨论的诸位,或许在思想上的革新已经是进行中了
现在觉得知识远远不够
wbsxyph 发表于
先解决有无的问题,然后才是为什么的问题
美国宇航局证实微卫星成功释放纳卫星(图)
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20:50 上传
美国宇航局“纳米帆-D”在太空中展开太阳帆的艺术构想图
& && &新浪科技讯 北京时间1月29日消息,据国外媒体报道,美国宇航局马歇尔航天飞行中心近日证实,日从“FASTSAT”微卫星上释放出去的纳卫星--“纳米帆-D”太阳帆飞行器现已成为一个飞行于地球上空的自由飞行器。美国宇航局希望业余无线电爱好者能够协助跟踪“纳米帆-D”的动向。  美国宇航局“纳米帆-D”太阳帆飞行器本来应按计划于日从其母舰“FASTSAT”微卫星上释放出去。但分析数据显示,这一过程可能并未发生。美国宇航局甚至自己都怀疑“纳米帆-D”是否已释放出去。不过,马歇尔航天飞行中心工程师此后通过对“FASTSAT”卫星的遥感数据进行分析发现,“纳米帆-D”确实已脱离母舰卫星。美国宇航局近日宣布了这一发现结果。
  美国宇航局官方声称,地基卫星跟踪项目证实了这一结果。马歇尔航天飞行中心“FASTSAT”卫星项目经理马克-伯德雷克斯介绍说,“我们知道,舱门已打开,‘纳米帆-D’有可能已经自己弹出去了。今天早上,我们的飞行运营团队证实,‘纳米帆-D’现在已是一个自由的飞行物。这是一个惊喜。”
  “纳米帆-D”是否仍在工作?
  不过,工程师们仍不能确定“纳米帆-D”现在是否还在工作。为了证实这一点,美国宇航局官方向广大业余无线电爱好者求助,请他们协助监听“纳米帆-D”的信号。“纳米帆-D”的信号频率为437.27兆赫。
  “纳米帆-D”研究团队希望,这颗纳卫星能够健康,而且能够完成自己的任务,即展示太阳帆系统的性能。美国宇航局官方表示,这一技术将推动未来太空任务中太阳帆的发展。马歇尔航天飞行中心“纳米帆-D”项目首席科学家迪恩-阿尔霍恩表示,“对于我们团队来说,这是一个好消息。我们正在焦急地监听关于‘纳米帆-D’健康的信号,想知道它是否按计划在运行。我们希望能够看到‘纳米帆-D’健康运行,能够看到它展开自己的太阳帆。”
  展开太阳帆:三天倒计时
  从母舰卫星释放后,“纳米帆-D”在环绕地球运行时,其内部的一个计时器开始三天倒计时。当计时器计数为零时,太阳帆开始展开。在五秒种内,“纳米帆-D”将展开一个100平方英尺(约9.29平方米)的聚合物太阳帆。据美国宇航局官方介绍,如果展开成功,“纳米帆-D”将在低地球轨道上运行70到120天。根据大气环境的变化,运行天数可能有所变化。
  日,美国宇航局按计划触发了释放动作,将“纳米帆-D”从“FASTSAT”卫星释放出去。在“FASTSAT”卫星上,还携带了许多其他的科学有效载荷。当时,研究团队证实舱门已打开,相关数据也表明释放成功。然而,进一步分析发现,没有任何证据能够证实“纳米帆-D”位于低地球轨道上。因此,项目组曾经断定,“纳米帆-D”极有可能仍呆在“FASTSAT”卫星内部,释放失败。(彬彬)
本帖最后由 龙游天下 于
00:54 编辑
星际旅行的发动机
人类最熟悉的宇宙发动机应当火箭发动机,加加林利用这种发动机进入太空,阿姆斯特朗和奥尔德林利用这种发动机登上月球,先驱者和旅行者探测器利用这种发动机飞出太阳系。不过这种发动机的缺点是明显的,化学燃料占据的体积和重量太大而推力则太小,效率有限。科幻小说和电影也都觉得这种发动机太落后,所以想出了各种更先进的发动机:核发动机、星际冲压发动机、反物质发动机、离子发动机、光子发动机,甚至想到了利用恒星的光压和恒星风来在宇宙中扬起光帆航行。不过,科技永远在追赶科幻,上述的飞船推动方式有的已经成为现实,有的正在实验,科幻与现实之间的界限正在淡化。我下面将对这些处于科幻与现实之间的动力方式做个介绍。
在开始之前,首先解释两个后边要多次用到的名词
“比冲量”(specific impulse):
“比冲量”是动力学家衡量火箭引擎效率的一种标准量,它是火箭产生的推力乘以工作时间再除以消耗掉的总燃料质量。如果力和质量都用千克,比冲量的单位就是秒。可以理解为火箭发动机利用一公斤燃料可以持续多少秒一直产生一公斤的推力。
比冲量越高,火箭的总动力越大,最终的速度越快,典型的固体火箭发动机的比冲量可以达到290秒,液体火箭主发动机的比冲量则是300至453秒。
推重比(thrust-to-weight ratio即T/W):
推进系统未必是产生推力越大越好,需要看该推进系统的重量。推重比是发动机推力与发动机重量的比值。
核动力发动机
说到未来的宇航动力,人们恐怕首先会想到核动力,我们目前化学燃料的火箭推力太小,所以每次发射必须寻找合适的发射窗口,以便利用行星的引力来加速,使得它们能真正飞往宇宙深处,到目前为止,人类发射的所有深空探测器没有一个不利用行星的引力。这自然是个聪明的办法,但是毕竟只是无奈的变通方式,很消耗时间,而且受到的航线限制太多。安装核动力的飞船和探测器由于推力强大,就不必利用行星的引力,更不必在航线的限制上操心过多。
核动力也是相当可行的一种方案,如果利用核裂变的方式,也就是我们地球上发电厂中的方式,我们完全可以在十年内制造出核裂变动力火箭。如果采用核聚变的方式,则需要在受控核巨变方面取得进一步进展,但核聚变动力火箭将比现在的化学动力火箭轻得多,即使用比较慢的核能利用方式,也要比现代的化学动力火箭快一倍,它可以在3年内抵达土星,而不是现在的7年。由于燃料能持续更久,去往土星后还能有足够的能量继续旅行15年。而且,还有一种更直接的对核能的利用方式,可以获得强大的推动力将巨额的载重送往其他行星,只是那需要一种非常疯狂的方式。
对于核动力的利用方式有3种:
1、利用核反应堆的热能
2、直接利用来自反应堆的高能粒子
3、利用核弹爆炸
利用反应堆的热量是最简单也是最明显的方式,核动力航空母舰和核潜艇都是利用核裂变反应堆的动力来推动螺旋桨,只不过太空没有水或者空气这种介质,不能采用螺旋桨而必须利用喷气的方式。但方法仍很简单,反应堆中核子的裂变或者聚变产生大量热能,我们将推进剂(很可能采用液态氢)注入,推进剂会受热迅速膨胀,然后从发动机尾部高速喷出,产生推力。其结构推进剂从左侧注入,中间加热,右侧喷出。
了无兄,那我稍微描述一下,八十年代末,我小,夏末,无电视,乘凉,月光明媚,集体看到两蛟龙在空中缠斗,一会后消失,第2天早上,在我家西边的田里,出现:“麦田怪圈”,形状为龙, MS龙的抓印,就是龙的痕迹。至今难忘。
所谓的鬼,就是白天,看见孩子坟上, 点火,一身红,最后飞天,还有麋鹿。两人一起看到,, 当时不满十岁,特怕。
你厉害!开天眼了,可以看到这些!&
本帖最后由 龙游天下 于
10:06 编辑
而这具体又分多种类型,其中核裂变发动机分以下4种类型:
1) 固体核心核发动机:在这种发动机中,推进剂受固体燃料核心加热,估计比冲量能达到大约800秒;
2) 粒子床(Particle Bed)核发动机:在这样的发动机中,液体推进剂被泵入核燃料里面,这种方式能达到很高的热量,使得比冲量能达到大约1,000秒,推重比超过1;
3) 液体核心核发动机:这个办法是使用液态的核裂变燃料,由于不必操心裂变物质的熔点,所以能达到更高温度从而获得更大的优势,比冲量能达到大约1,500秒,推重比超过1;
4) 气体核心核发动机:这种情况下我们不用再操心裂变物质的蒸发,在这个系统中推进剂流经等离子态的裂变物质,从而达到最高的可能温度,安装一个冷却系统后,比冲量能够达到7,000秒。
利用反应堆的热量这种办法虽然节省了燃料,但必须携带许多液体推进剂,结果许多节省的重量都被消耗掉了,获得的好处没剩多少。由于核反应的时候能够产生许多高能粒子,所以第二种方式就是直接利用来自反应堆的粒子,从而不必携带推进剂。
这些高能粒子移动速度非常快,我们当初用反应堆加热推进剂就是为了让推进剂的热运动速度增大从而获得推力,而这里我们已经有了这样的高速运动物质。而且这些高能粒子是离子态的,从而可以使用磁场来控制它们的喷射方向。事实上,这种磁场控制方式已经在我后边要介绍的离子发动机上使用了。
利用这种方式,可以达到极高的比冲量——1百万秒!这样的发动机能够提供高推力使飞船或者探测器完成行星际任务,甚至进行恒星际飞行。
不过,这种发动机可不象前面介绍的那些那么容易制造,而且可能非常昂贵,有可能需要一个很大很重的反应装置,或者一个利用多阶段反应(后一个阶段利用前一阶段产物)的小一些的反应装置。
第三种方式是一个大胆而疯狂的方式,不再是利用受控的核反应,而是利用核爆炸来推动飞船,这已经不是一种发动机了,它被称为核脉冲火箭(nuclear pulse rocket)。这种飞船将携带大量的低当量原子弹,一颗颗地抛在身后,然后引爆,飞船后面安装一个推进盘,吸收爆炸的冲击波推动飞船前进。
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06:06 上传
这种看似天方夜谭的方式却是被美国政府实实在在考虑过的计划,这个在1955年被以猎户座计划(Project Orion)命名的项目,希望建造一个简单,承载大,而且在资金上能够建造得起的飞船。这个项目最初计划在地面直接起飞,可能就在内华达的核武器试验场Jackass Flats,这个飞船的样子象主教冠或者子弹头,16层楼高(AzureFlame注:国内媒体把sixteen和sixty弄混淆了,居然说有60层楼高),后面的推进盘直径135英尺(41米多)。发射台包括八个发射塔,每个250英尺高(76.2米)。起飞飞船质量是1万吨,和普通的化学火箭不同,这些质量中大部分都将进入轨道。飞船起飞时爆炸的原子弹当量为0.1千吨(注意,100吨TNT当量爆炸产生的推动力可远不只100吨),每1秒钟就抛出一个,而当飞船加快到一定速度后,将下降到每10秒爆炸一枚2万吨当量的原子弹。起飞方式被设计为竖直向上飞行,而不是象普通化学火箭这样到一定高度就倾斜飞行。这样飞的目的是把放射性污染集中到一个小区域内。最初计划携带2千颗原子弹,利用它把宇航员于1965年送往火星,1970年送到土星。船上可以装载150人,以及数千吨的载重,使得他们生活相对很舒适。这种飞船可以建造得象战列舰一样,而不必象化学动力飞船那样过分考虑重量。飞船上还将携带一些小的化学动力飞船,用来在行星或者卫星上着陆并重新返回猎户座飞船。
原子弹并非直接作用于推进盘上,在释放放出原子弹后,接着再释放出一些由塑料制成的固体圆盘(当时倾向于聚乙烯),当飞船驶出一定距离,原子弹将在飞船后面200英尺处爆炸,蒸发掉塑料圆盘,将其转化成高热的等离子浆。由于塑料盘位于原子弹和飞船之间,等离子浆中相当部分将会追上飞船,撞击太空飞船尾部巨大的金属推进盘,从而推动太空飞船高速行驶。理论上比冲量可以达到1万到1百万秒。
之所以选择塑料是因为塑料对核爆炸产生的中子的吸收效果好,也就是说它同瞬间的辐射能配合得非常好,它将分解成轻原子比如氢和碳并以高速运动。由于不清楚太空飞船的硕大推进盘是否会被核爆炸后产生的高温等离子融化或腐蚀,科学家用氦离子发生器进行了摹拟测试发现,瞬间高温的等离子只会对金属推进盘表面产生轻微的腐蚀,甚至可以忽略不计,没必要设计专门的冷却系统,并且普通的铝和钢就足以成为制造金属推进盘的耐久材料。
对于推进盘承受的压力进行计算发现,瞬间的推力将过于巨大从而超过人体承受能力,因此,飞船上还在推进盘和前部船体之间安装了一个震动吸收系统,脉冲能量将被暂时储存在吸收系统中然后逐步释放出来,这样不至于因为爆炸的冲击而导致剧烈的震荡,能够比较平稳地飞行。
事实上,美国科学家已经围绕这个计划做了许多实验,而且已经证明这个计划是可行的。1959年11月进行了一次100米高度的飞行,共爆炸6枚化学炸弹。这次实验证明脉冲飞行是可以稳定进行的。
然而,这个设想却有一个最大的弱点,那就是它依赖于原子弹爆炸做动力,当它飞出大气层时,必将释放出核辐射尘污染地球环境。这也正是猎户座计划后来胎死腹中的原因之一。在1963年美苏签定禁止大气层核试验条约之后,猎户座计划研究于1965年终止。
不过,这项计划终究有其吸引人之处,它完全可以胜任以万吨飞船再携带万吨载重前往远方行星的重任,按照当初的计划,猎户座太空飞船只需125天就能往返火星。而且现代的技术发展又为其提供了新的可能,中子弹可以以低辐射的方式来发射大量中子,对塑料盘产生作用;而最近对X射线激光的研究则可以用于将辐射集中于朝向飞船的方向,从而更加高效利用能量。支持它的科学家甚至计算过,最少可以用50亿美元建造一个飞船并把1万吨的东西带上太空,这样,每磅物品的运送花费仅仅是250美元,而使用航天飞机则达到5千到6千美元。随着对猎户座计划的热情重新涨起,也许有一天这个计划会重新复活。
这种火箭 发射几次 地球还能 住人么&
太高深了,我们只能看看的份。&
核裂变发动机在核心制造方面没有太大的技术困难,但核聚变发动机则不同,首先需要解决受控核聚变的问题。我们目前的技术尚无法让轻核在常温下发生聚变,氢弹是用原子弹爆炸产生的高温来解决问题,但我们总不能在飞船内部爆炸原子弹吧。
解决聚变问题的主要思路有三种:
1) 磁约束聚变(Magnetic Confinement Fusion,简称MCF),也被叫做持续性聚变(continuous fusion),是将核燃料变成数百万度的高温等离子浆,从而使原子核活跃到能相互碰撞。由于等离子是带电的,所以可以用非常强大的磁场来束缚它们,否则离子浆将融化任何束缚它们的容器。不过目前的技术还维持不了足够的时间来使它们产生反应。
2) 惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion,简称ICF),也被称作脉冲性聚变(pulsed fusion),利用激光或者粒子束来照射小燃料球产生超高温,生成比磁约束聚变时密度更高1万亿倍的离子浆,从而产生聚变。由于这种反应时间非常快,不必要强磁场束缚它们,小燃料球自身的惯性就可以维持热度足够长的时间来进行反应。
3) μ介子催化聚变(Muon-Catalysed Fusion),μ介子是一种带负电,质量为电子207倍的基本粒子,寿命2.20微秒。由于它的质量比电子大许多,所以能够同原子核更接近,而它带的负电可以屏蔽原子核的正电,使得原子核之间的斥力减小,能够更接近,这样,就不需要严格的超高温或者体积限制。不过这种方式在目前的技术上还难以突破,很难让μ介子进入原子核周围的轨道,而且它的寿命太短暂,所以以它为催化剂的聚变必须非常快才行,此外目前制造μ介子的代价也过于昂贵。
目前受控核聚变还是可以进行的,只不过用在发电方面是得不偿失,因为输入的能量远大于输出的能量。但宇航并不需要计较什么输出能量的大小,所以只要技术发展到输入的能量和输出能量大小不差异太大的话,受控核聚变完全可以在太空旅行中首先使用。那么,就考虑一下这三种方式的前景吧:
1) 磁约束聚变发动机。磁约束聚变有可能是发电的最佳方式,但在宇航方面很可能就不理想了,倒不是因为我们必须发明离子浆方向控制系统,而是因为必须安装一个磁场产生装置,而且可能还很大,而且这种方式下的离子浆密度低,意味着必须发动机必须造得很大。不过我们还要看看未来的发展如何。
2) 惯性约束聚变发动机。和猎户座计划一样,这个方案是直接利用核爆炸,但这个方案是在船体内部爆炸,在尾部推进舱内使用激光或者粒子束来引爆小燃料球,每秒要引爆30到250个。在宇宙的真空中使用粒子束比具有大气的地球上具有明显的好处,不受大气分子的干扰。相对来说,这个方案是最可行的,不过,很显然这种方式也要安装别的设施,比如激光器或者粒子束发生器,并且需要给它们提供能量,尽管这个方案很可能比磁约束聚变发动机要轻。
也有一些规避方案,比如:
* 把激光器安在地球轨道上,然后飞船用一个很轻的光学系统来收集照射过来的激光并用于引爆,这样可以让飞船飞得很快,大概60天就能来回土星,不过看起来这个主意并不怎么好;
* 使用高聚能物质(high energy density matter,简称HEDM,后面将有介绍)替代激光,象原子弹里化学炸药的冲力引爆核燃料一样来引发聚变,不过高聚能物质也有其自己的问题,我后面会讲
* 使用动态启动器('kinematic' drivers)来替代激光,可以把高聚能物质的作用想象成一个高速大锤,不过能否真达到足够的速度让人怀疑;
* 一个大胆的建议是从地球轨道上高速发射小燃料球,然后飞船发射东西高速撞击它们以引爆,但很显然这个对接难度过大了;
* 最后我们还可以利用反物质反应和核聚变结合,用湮灭来引发聚变,这样,我们可以用很轻的发动机系统来获得高效率,不过反物质的麻烦也很多,后面会提到。
3) μ介子催化聚变发动机。这个方案也不太适合宇航,因为μ介子寿命极短,这意味着我们必须在飞船上安装μ介子制造器,从而增加重量,把不需要磁场产生装置和激光器的好处都抵消掉了。而且以目前的技术制造μ介子需要的能量太大,有这能量还不如直接发动飞船。有人提出可以利用真空零点能(Zero Point Energy,我后面会介绍),但那毕竟是一个没有证明的东西。
不论使用什么方式,都需要发明一个磁场限制装置来保护飞船的喷口,否则高热的离子会很快把喷口融掉。
出现这些装置的时候,大概人类已经灭亡了,或变异了&
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21:09 上传
有趣的是,也存在一个聚变版本的猎户座计划,它就是英国的代达罗斯计划(Project Daedalus),以希腊神话中那位用蜡和羽毛给自己和儿子伊卡洛斯做成翅膀逃往西西里的能工巧匠的名字命名。
英国星际学会(British Interplanetary Society)在上世纪70年代重新回顾了猎户座计划,并提出代达罗斯计划,只不过以更强大而且环保效果好一些的聚变力量代替原子弹。这个计划的目标是向6光年以外的巴纳德星(Barnard's star,是距离太阳系第二近的星)发射一个探测器,并用50年的时间到达那里。
这个项目不是在象猎户座那样在外部爆炸,而是内部的发动机,在一个磁场构筑的“燃烧室”中,向小燃料球照射发射电子束,产生离子。用磁场限制离子浆的办法将比猎户座计划更高效,因为猎户座计划中原子弹的大部分爆炸能量都没投射到船体上转化为动力。
探测飞船的质量为5.4万吨,其中推进装置重量是5万吨,预计经过持续4年的加速后,可以达到光速的1/8。可以说代达罗斯计划的理论是很有说服力的,设计上并没有什么突兀之处。有不少科学家认为我们执着于受控核聚变是没有意义的,我们完全可以用不完全受控的核聚变来作为动力,而象猎户座所需要的那些技术甚至在上世纪60年代末就已经存在了。
总的来说,核裂变发动机是相当现实的东西,而核聚变发动机则基本偏向科幻,需要很多技术突破才能变成现实。但裂变材料很稀缺,而用于核聚变的氘和氚却很多,在近处的月球上尤其丰富。此外,核聚变还有大幅度降低辐射污染的前景,其方式是利用氢核(质子)和硼-11(80%的硼是以硼-11同位素的形式存在)反应,虽然反应困难而且产生的能量小,但不产生γ射线和中子,只产生α粒子,可以说是相当干净的反应。所以人们对核聚变发动机仍旧存在更大的期望。
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