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[涨姿势] 美国宇航局资助的脉冲等离子推进器可以实现想象中最酷的太空任务之一

作者:精品下载站 日期:2024-12-13 17:23:30 浏览:15 分类:涨姿势

美国宇航局资助的脉冲等离子推进器可以实现想象中最酷的太空任务之一


如果我们可以旅行 550 个天文单位,我们就可以到达太空中一个酷得离谱的点。

[涨姿势] 美国宇航局资助的脉冲等离子推进器可以实现想象中最酷的太空任务之一

该推进器有可能在两个月内将人类送上火星。

图片来源:豪工业公司

美国宇航局一如既往地研究下一代推进器,以实现更加雄心勃勃的太空任务。目前进入 NASA 创新先进概念 (NIAC) 计划第二阶段的一个想法是脉冲等离子火箭 (PPR)。 

PPR“使用基于裂变的核动力系统在脉冲循环期间快速引起燃料射弹从固体到等离子体的相变”,一篇关于该系统的论文解释道。 “为了产生提供推力的等离子爆发,高度慢化的低浓缩铀 (LEU) 射弹可以与未慢化的 LEU 枪管结合使用,以优先加热射弹。枪管底部有一小段高浓缩铀 (HEU)加上新颖的控制鼓机制,可以控制中子数量的快速增长,并在不到一秒的时间内转变为等离子体状态。”该系统可能产生高达 100,000 N 的推力。

“PPR 的卓越性能结合了高 Isp 和高推力,具有彻底改变太空探索的潜力。该系统的高效率使得载人火星任务可以在短短两个月内完成,”NASA 在谈到豪工业推进器时说道在新闻稿中。 “或者,PPR 能够运输更重的航天器,这些航天器配备了银河宇宙射线屏蔽,从而将机组人员的暴露程度降低到可以忽略不计的水平。”

NASA 继续解释说,PPR 可以用于更远的任务,将航天器带到小行星带或更远的地方,甚至可能是 550 个天文单位 (AU),其中 1 个 AU 是地球和太阳之间的距离。 

虽然当前的焦点是如何利用其在比当前推进系统允许的时间尺度小得多的时间内推进更重型的载人火星任务,但美国宇航局提到了推进器的长途旅行潜力可能允许的一项任务。简而言之,如果我们能从太阳获得 550 个天文单位的设备,我们就可以将我们的恒星用作巨型望远镜。

正如爱因斯坦广义相对论所暗示的那样,宇宙中的巨型物体会弯曲时空,改变光的路径。 

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使用巨大的物体作为透镜,我们可以看到来自物体之外的光。这不是什么抽象的想法,而是我们可以使用 JWST 等望远镜经常做的事情。虽然很酷,但我们受到这些物体的位置以及恰好在它们后面的物体的限制。

但我们附近已经有一个巨大的物体会引起引力透镜效应。 

“太阳的引力场充当球面透镜,沿着半无限焦线放大来自遥远光源的辐射强度,”首先提出这一概念的冯·拉塞尔·埃什勒曼(Von Russel Eshleman)在一篇论文中写道。 “原则上,这条线上任何地方的航天器都可以在星际距离上进行观察、窃听和通信,使用的设备的尺寸和功率与现在用于行星际距离的设备相当。如果忽略日冕效应,相干辐射的最大放大系数是与波长成反比,1 毫米处为 1 亿。”

尽管这样的任务仍然面临天文挑战(包括引力透镜引起的严重畸变,以及将航天器移动很远的距离以观察其背后您感兴趣的物体),但从理论上讲,这可以用来建立其他世界的实际表面。

我们可以使用引力透镜观察远处的区域从 550 天文单位左右开始,这远远超出了我们迄今为止所取得的成果。自 1977 年发射以来,航海家一号已经达到了 160 个天文单位多一点。但是有了下一代推进器,也许这个任务很快就能更容易实现,我们可以用我们自己的恒星作为望远镜来观察其他行星。

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