我国先进电推火箭发念头焚烧乐成,推力虽小比冲大,45天到火星

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对于深空中航行的宇宙飞船来说,发念头用100吨的力推进10秒钟,和发念头用10吨的力推进100秒钟,获得的速度增量是一样的。推力乘以时间叫做冲量,每一单元的推进剂获得的冲量叫做比冲。

土星5号火箭发念头f1,单台的推力是700吨,5台火箭发念头在两三分钟之内就会把2000吨的燃料和氧化剂消耗洁净。

》化学火箭用在外太空中航行的宇宙飞船上,只能事情很短的时间。

在更长的时间里,飞船只能在宇宙空间中滑行。

脱离地球引力需要11.2公里每秒的速度;在地球轨道上,沿着地球公转的偏向,脱离太阳吸引力需要16.7公里每秒的速度。现在人类的星际飞船有望脱离太阳吸引力的,只有旅行者1号,它脱离太阳系的引力要借助于引力弹弓效应。

银河系的逃逸速度是525公里每秒,脱离银河系,纵然借助引力弹弓效应也无济于事。

要到达脱离银河系的逃逸速度,必须要使飞船长时间的连续加速,这就需要用到霍尔发念头。

》霍尔发念头,是使用霍尔效应喷射高温等离子体的火箭发念头。

霍尔效应是指带电粒子在磁场中运动会发生偏转,由此引起带电粒子的漫衍不匀称而发生电势差。中国可能是使用霍尔效应最多的国家,满大街跑的电瓶车的调速装置就是霍尔转把。

发念头获得的冲量要靠向后喷射工质的动量来获得,工质的动量即是质量乘以速度。火箭发念头喷射出来的高温燃气,速度最高只有3公里每秒。

本月初,我国宣布研制乐成20千瓦磁聚焦霍尔火箭发念头,等离子流的喷射速度为30.5公里每秒。

土星五火箭f1发念头的海平面比冲是267,霍尔发念头的比冲,比化学火箭发念头高1个数量级,到达3000比冲。

》使用等量燃料,霍尔发念头能够使飞船最终速度提高10倍。

可是通常情况下,霍尔发念头的喷射质量很是小,所以发生的推力也很是小。

本次我国研制乐成的霍尔发念头,使用磁聚焦,推力可以到达牛顿级别,也就是1/10公斤级别。

诸位不要笑话,人类现在只有这水平。下一步,我国的目的是把霍尔发念头喷射速度提高2.5~3倍。

在太空中航行的宇宙飞船没有任何前进的阻力,牛顿级此外推进器只要事情时间足够的长,仍然可以让宇宙飞船到达相当高的速度。

》目的:1个半月到火星。

使用化学火箭从地球飞到火星,走霍夫曼转移轨道,正常情况下需要6个月。使用霍尔推进器,可以把航行时间压缩到原来的1/4。

有些文章里说三十几天就可以到火星,这是没有思量到减速的历程。太空中不存在物质,不能靠摩擦力来刹车,只能靠发念头的反推事情来刹车。

根据动量守恒,发念头事情多久,反推刹车历程就要多久。只有降低到足够低的速度,才会被火星的引力场所捕捉,否则只能擦肩而过飞到其他地方去了。

》只要惯性定律存在,再先进的发念头,也需要留下一半的燃料用于减速。

可是缩短太空航渡时间仍然会有利益:节约时间,就节约了宇航员在太空中旅行需要的种种物资、维持消耗,相当于大幅度的提高了飞船的载货能力。

美国的霍尔推进器已经做到100千瓦,推力到达5牛顿级别,我国本次的推进器只是在20千瓦,在推进效率上暂时领先。

美国洛克达因公司(也是著名的土星5号火箭f1发念头的制造商)现在正准备研制推力到达1000牛顿级此外霍尔推进器。

如果把霍尔发念头和化学火箭发念头混装在宇宙飞船上,可以到达靠近科幻级此外装备水平。在深空航行的时候使用霍尔推进器,在地面起飞或降落使用大推力化学火箭发念头。

》1000牛顿级此外霍尔推进器问世以后,几千吨重的星际驱逐舰时代就会来临。

美国制霸太空的雄心很大,我国需要迎头遇上。

使用喷射推进器,10万吨级此外飞船是极限,而且只能用于航渡,不能用于登陆。

未来我们可以期待的太空旅行模式,是星际摆渡船加小型登陆器的模式,靠近于《星船伞兵》里的某些场景。

这些装备只能让人类在土星轨道以内航行,再远就会超出人类的寿命规模。