新概念的火箭推進(jìn)器,利用太陽(yáng)耀斑背后的機制


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  這一新型的火箭推進(jìn)器,可能需要人類(lèi)火星和超越被物理學(xué)家提出了美國能源部(DOE)普林斯頓等離子體物理實(shí)驗室(PPPL)。

  設備將應用磁場(chǎng)引起的等離子體粒子,帶電氣體也被稱(chēng)為物質(zhì)的第四個(gè)國家,射出的火箭,由于動(dòng)量守恒,向前推動(dòng)工藝。 當前space-proven等離子體推進(jìn)器使用電場(chǎng)驅動(dòng)粒子。

  新概念將加速粒子使用磁重聯(lián)過(guò)程發(fā)現整個(gè)宇宙,包括太陽(yáng)表面的磁場(chǎng)線(xiàn)收斂,突然分開(kāi),然后再結合,產(chǎn)生大量的能量。 重新連接也會(huì )發(fā)生內部環(huán)形的融合設備稱(chēng)為托卡馬克裝置。

  “我在烹飪這一概念,“說(shuō)PPPL主要研究物理學(xué)家法蒂瑪Ebrahimi概念的發(fā)明家和作者的一篇論文,詳細的想法等離子體物理雜志。 “我有這個(gè)想法在2017年坐在甲板上,考慮汽車(chē)排氣管之間的相似之處和高速排氣微粒由PPPL (NSTX),國家球形環(huán)實(shí)驗裝置”的前身實(shí)驗室目前的旗艦聚變裝置。 “在其操作,這個(gè)托卡馬克裝置產(chǎn)生磁性泡沫稱(chēng)為等離子粒團以每秒大約20千米,這對我來(lái)說(shuō)似乎很像推力?!?/span>

  融合,驅動(dòng)太陽(yáng)和星星的力量,結合光元素等離子體的形式——熱,帶電狀態(tài)的物質(zhì)自由電子和原子核組成的,代表99%的可見(jiàn)的宇宙,產(chǎn)生大量的能量。 科學(xué)家正試圖復制融合在地球上幾乎取之不盡用之不竭的動(dòng)力來(lái)發(fā)電。

  目前等離子體推進(jìn)器使用電場(chǎng)驅動(dòng)粒子只能生產(chǎn)低比沖量,或速度。 但計算機模擬進(jìn)行PPPL電腦和國家能源研究科學(xué)計算中心,美國能源部科學(xué)辦公室用戶(hù)設備在伯克利的勞倫斯伯克利國家實(shí)驗室,加州,表明新的等離子體推進(jìn)器概念可以生成排氣速度每秒數百公里,快10倍比其他的推進(jìn)器。

  更快的速度在飛船的旅程的開(kāi)始可以把宇航員的外行星觸手可及,Ebrahimi說(shuō)。 “長(cháng)途旅行需要幾個(gè)月或幾年,因為特定的脈沖化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機是非常低的,所以工藝需要一段時(shí)間進(jìn)行磨合,”她說(shuō)。 “但如果我們讓推進(jìn)器基于磁重聯(lián),然后我們可以在更短的時(shí)間內完成長(cháng)距離的使命?!?/span>

  有三個(gè)主要區別Ebrahimi推進(jìn)器概念和其他設備。 首先,改變磁場(chǎng)的強度可以增加或減少推力。 “通過(guò)使用更多的電磁鐵和磁場(chǎng),實(shí)際上你可以把一個(gè)旋鈕來(lái)調整速度,“Ebrahimi說(shuō)。

  第二,新推進(jìn)器產(chǎn)生運動(dòng)通過(guò)噴射等離子體粒子和磁性泡沫稱(chēng)為等離子粒團。 等離子粒團增加電力推進(jìn)和沒(méi)有其他推進(jìn)器概念包含它們。

  第三,與當前推進(jìn)器概念依賴(lài)于電場(chǎng),磁場(chǎng)Ebrahimi的概念允許內的等離子體推進(jìn)器由重或輕原子。 這種靈活性允許科學(xué)家裁縫推力為特定任務(wù)的數量。 “雖然其他推進(jìn)器需要重氣體,像氙由原子組成,在這個(gè)概念可以使用任何你想要的類(lèi)型的氣體,“Ebrahimi說(shuō)。 科學(xué)家們可能更喜歡輕的氣體在某些情況下,因為較小的原子可以更快地移動(dòng)。

  這個(gè)概念擴大PPPL太空推進(jìn)研究的投資組合。 其他項目包括霍爾推進(jìn)器實(shí)驗始于1999年的PPPL物理學(xué)家葉夫根尼?Raitses和納撒尼爾·費斯調查使用等離子體粒子移動(dòng)的航天器。 Raitses和學(xué)生還在研究微型霍爾推進(jìn)器的使用給小衛星稱(chēng)為立方體衛星繞地球飛行時(shí)更大的機動(dòng)性。

  Ebrahimi強調她推進(jìn)器概念直接源于核聚變能源研究。 “這項工作的靈感來(lái)源于過(guò)去的融合工作,這是第一次,等離子粒團和重新連接提出了空間推進(jìn),“Ebrahimi說(shuō)。 “下一步是建立一個(gè)原型!”



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