未來人類想要長時間星際旅行需要的能源問題具體的解決方式
星際旅行一直是我們探索太空過程中比較熱門的一個話題,幾個世紀以來科學家對星際旅行投入了大量的研究,而且我們現在已經能夠進入星際空間之中,但並不能夠實現長時間的飛行。但是我們現在看到很多的那種科幻影片,人類在未來或許能夠進入外太空進行一個長時間的星際旅行,就像是自由自在的太空之中翱翔一般,雖然現在科學家設想得非常美好,但是我們人類要把這種探測器送往到外太空之中,其實還需要有強大的技術支持,尤其是承載著推動探測器的推進器,成為了關鍵性的技術難題,也就是我們平常所說的經濟運行探測器所需要的能源問題,只有將這一問題解決人類在未來才能夠有可能實現長時間的星際旅行。
星際旅行雖然是我們現在人類永恆的夢想,但是距離我們地球最近的恆星也就是半人馬座比鄰星,其距離大約也在4.2光年,這個距離可是相當於超過了我們地球到太陽的距離20萬倍,也就是說我們需要乘坐的宇宙飛船能夠往返於太陽20萬次才能夠有可能到達這顆恆星,我們現在的科學技術來說即便是美國最快的星際探測器每秒鐘十七千米的速度,人類想要到達這顆比鄰星,最起碼也需要7.4萬年之後,這是一個什麼概念?
所以不解決燃料的問題,人類想要進行星際旅行簡直就是痴人說夢,所以人類想要在有生之年能夠直接到達鄰近的紅星,就需要不斷的探索開發新的更快更高效的能源,也就是說如果我們真的想要進行太空的星際旅行,甚至是飛行到比比鄰星更遙遠的一些地方,那麼我們首先需要的就是解決推進器燃料的問題。
大家可能都看到過一些衛星發射的畫面。在傳統的這些火箭衛星發射的過程中,基本上火箭都是通過向後噴射氣體來產生能量,達到向前推進的目的,而現在科學家提出的離子推進器運行的原理,跟這種傳統的噴射是相同的原理只是這種噴射出來的是一種帶電離子,這種離子推進器可以大大的減少燃料所需攜帶的數量,但也有不足之處就是產生的推力其實非常的小。
科學家表示可變比沖磁等離子體火箭,這種火箭採用了無線電頻率發生器,可以把離子加熱到一百萬攝氏度,而這種火箭的工作原理,在強磁場中,離子會以一定的頻率轉動,而無線電頻率發生器也會做出相應的調整,跟這一頻率相呼應之後為離子注入相應的能量,這樣就大幅度的提高了這種推進的能力。
不過現在這一技術還只是在測試階段,所以並沒有大規模地應用到航天技術之中,但是科學家表示,現在這一技術已經初步成熟,前景是非常廣闊的,或許在幾年後我們就能夠看到使用這種燃料推進器的宇宙飛船進入到太空之中,科學家初步推測使用這種火箭人類最短時間登陸火星大概只需要39天,相比較於現在的原來的火箭來說,其速度非常的快有了很大的飛躍。
另外還有一種脈衝推進。星際的核脈衝推進其實就是作用力等於反作用原理,在1955年美國科學家就已經提出過,人類想要進入深太空進行星際旅行,那麼就必須要採用這種核脈衝推進方法,現在美國方面正在進行一項名為獵戶計劃的研究項目,其主要研究的方向就是核脈衝推進,想要通過這項研究設計出一種快速的星際旅行方案,不過在這項最新的研究中,首先是需要建造一個巨大的激波吸收器,另外還需要見到一個比較龐大的防護罩以此來隔離輻射。
這種核脈衝推進它的比沖能量非常的高,而且密度很大,這種技術人們普遍認為是現在來說技術水平最低的,不過也是遠遠的,超出目前的技術水平,聽起來是似乎比較靠譜的一種選擇,所以現在全球很多的科學家都高度關注這種脈衝推進。
而這種一旦失敗了的話,那麼造成的後果將是不堪設想的,所以有科學家將這一技術稱之為最危險,也是最不計後果的方式,這種方式他很可能會對大氣層造成嚴重的輻射問題,所以雖然在上個世紀60年代就已經提出了,但是到現在為止依然沒有能夠實現。不過一旦這種技術實現之後,那麼我們乘坐宇宙飛船到達就近的比鄰恆星大概只需要40年左右。
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