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科學暢想:未來或可用磁懸浮發射航天器

目前宇宙航天器都是採用火箭發動機發射,然而近日公布的一項技術專利申請提出,理論上可以利用磁鐵將將航天器(包含衛星等)送入軌道,無須任何燃料推進。

該項專利的申請人是詹姆斯.鮑威爾,早在2000年,他和物理學家Gordon Danby就憑藉超導磁懸浮列車的發明專利獲得了富蘭克林工程學獎章,他們的發明直接啟發了多項高速運輸項目,比如磁懸浮列車,最高時速超600公里。

該專利目前用於發射100公斤以內的小衛星,雖然目前載重不大,但如果真能成功運作,未來大件的宇宙飛船,載人飛船未必沒有可能。目前專利申請已於2016年4月7日在美國提交,並於2016年10月13日發布

電磁發射器利用磁懸浮穩定和推進,並且利用在沿發射管延伸的超導電纜中產生的橫向直流磁場,消除有效載荷與發射管壁的機械接觸和摩擦,通過一條斜著指向天空的磁懸浮軌道,將太空艙加速到地球的逃逸速度,將其送上軌道。

地球的逃逸速度是每妙11.2公里,換算下每小時4萬公里,而磁懸浮目前最快僅僅每小時600公里,我們如何把磁懸浮科技提高到每小時4萬公里。詹姆斯.鮑威爾的真空管結合磁懸浮技術,恰好可以降低空氣阻力,而且最大限度地減少或者避免攜帶火箭燃料。該項創新理論上可行,能否實現有待時日。

逆天科技,磁懸浮專利發明人現在奇思妙想要用磁懸浮發射航天器

星際列車方案涉及2個階段,首先是一個無人系統的研發,130公里長的真空管加速,造價預計達200億美元,研發時間10年。而第二代將涉及載人技術,由於人類在高引力下生存,真空管必須達到1000公里長,才可以逐漸加速到逃逸速度。造價預計達600億美元,研發時間20年。

儘管時間漫長,但星際列車的成本優勢值得考慮,目前通過火箭發射公斤有效載荷到近地軌道將花費1萬美元,星際列車計劃只需50美元可以做同樣事情,對於太空旅行者可以將成本從2000萬美元(人員送往國際空間站的費用)降低到5000美元。

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