使用磁場(chǎng)定制推力 新型聚變火箭將使到達火星速度快10倍
科技日報北京2月1日電 （記者馮衛東）美國科學(xué)家設計了一種新型聚變火箭，該設備利用磁場(chǎng)從火箭背面發(fā)射等離子體粒子，從而推動(dòng)飛船穿越太空。與目前使用電場(chǎng)推動(dòng)粒子的火箭推進(jìn)器相比，這項創(chuàng )新技術(shù)將使人類(lèi)奔赴火星的速度快10倍。使用磁場(chǎng)還讓科學(xué)家能夠為特定太空任務(wù)定制推力的大小。
等離子體是由自由電子和原子核組成的物質(zhì)的熱態(tài)，占可見(jiàn)宇宙的99%，能夠產(chǎn)生大量能量?？茖W(xué)家一直在實(shí)驗室復制核聚變，以期利用其動(dòng)力為穿越深空的火箭提供動(dòng)力。當前使用電場(chǎng)推動(dòng)粒子的等離子推進(jìn)器只能產(chǎn)生較低比沖或速度。
但是，在美國能源部普林斯頓等離子體物理實(shí)驗室（PPPL）和國家能源研究科學(xué)計算中心進(jìn)行的計算機模擬顯示，使用磁場(chǎng)的新型等離子推進(jìn)器在概念上可產(chǎn)生每秒數百公里的排氣速度，比其他推進(jìn)器快10倍。
發(fā)明該項技術(shù)的法蒂瑪·埃布拉希米博士稱(chēng)，在太空飛船開(kāi)始飛行階段擁有較快速度，可使宇航員盡快到達要去的紅色星球?！斑@樣的長(cháng)途旅行要花費數月或數年，因為化學(xué)火箭發(fā)動(dòng)機的特定沖力非常低，飛船需要一段時(shí)間才能達到最高速度。但是，如果基于磁重聯(lián)技術(shù)制造推進(jìn)器，我們就可在更短的時(shí)間內完成長(cháng)距離飛行任務(wù)?！?/p>
盡管使用聚變技術(shù)為火箭提供動(dòng)力并不是一個(gè)新概念，但埃布拉希米設計的推進(jìn)器與目前領(lǐng)先的推進(jìn)器在3個(gè)方面有所不同。
首先是改變磁場(chǎng)強度可增加或減少推力的大小，使得宇航員在穿越太空的黑暗深淵時(shí)可以更好地進(jìn)行操縱；其次，新的推進(jìn)器通過(guò)噴射等離子體粒子和磁泡（等離子粒團）來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力，等離子粒團為推進(jìn)器增添了新動(dòng)力，目前還沒(méi)有其他推進(jìn)器將等離子粒團納入其中；第三，本概念研究中利用磁場(chǎng)從火箭后部噴射等離子體粒子，而其他類(lèi)似的概念推進(jìn)器使用的是電場(chǎng)。
該項概念研究成果發(fā)表在《等離子體物理學(xué)》雜志上。 【編輯:李赫】
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