脉冲驱动可以让我们像《星际迷航》那样逾越亚光速吗

随着《星际迷航》系列、书籍和影戏所答应的技术的生长，星际迷们资助界说了科幻世界。这些节目中最受接待的技术之一是曲速引擎。这个推进系统被用在Trekiverse星球中许多物种的宇宙飞船上，以在惊人的短时间内穿越银河系。然而，并不总是有理由使用曲速引擎，所以，有时候《星际迷航》里的飞船会使用脉激动力以亚光速前进。

今天，探索任务使用化学火箭穿越太空。然而，这些火箭有几个缺点。它们需要大量的推进剂，通常很是大而重。脉冲发念头，就像星际飞船“企业号”上所形貌的那样，接纳稍微差别的方法来加速航天器。他们没有使用化学反映在太空中移动，而是使用核反映堆（或类似的工具）为引擎供电。

据推测，这些电能为大型电磁铁提供动力，这些电磁铁使用储存在磁场中的能量来推动飞船前进，或者更有可能的是，用过热的等离子体在强磁场的作用下举行准直，然后从飞船后部喷出，让飞船加速前进。这一切听起来都很庞大，事实简直如此。它实际上是可行的，但不是当前的技术。

实际上，脉冲发念头代表着从现在的化学燃料火箭向前迈进了一步。它们的速度并不比光速快，但比我们今天的任何工具都快。有人想出如何构建和部署它们可能只是时间问题。

脉冲驱动的基本前提是科学合理的。然而，也有一些问题需要思量。在影片中，星际飞船能够使用他们的脉冲发念头加速到亚光速是一个重要部门。为了到达这些速度，脉冲发念头所发生的功率必须很大。这是一个庞大的障碍。现在，纵然有了核能，我们似乎也不太可能发生足够的电流来驱动这种驱动器，特别是对于这样的大型船舶。所以，这是一个需要克服的问题。

此外，这些影片还经常描绘出在行星大气和星云、气体云和灰尘中使用的脉冲发念头。然而，每一种脉冲式驱动器的设计都依赖于它们在真空中的事情。一旦星际飞船进入一个高粒子密度的区域（如大气层或一团气体和灰尘），引擎就会失效。所以，除非有什么变化，脉冲驱动仍然停留在科幻小说的领域。

在科幻小说中，它们的使用另有几个问题。一种是时间膨胀：当航行器以相对论速度航行时，就会泛起时间膨胀的问题。也就是说，当飞船以靠近光速航行时，时间线如何保持一致？不幸的是，这是没有措施的。这就是为什么在科幻小说中，脉冲发念头通常被限制在光速的25%左右，而相对论效应是最小的。

这类发念头的另一个挑战是它们在那里事情。它们在真空中是最有效的，但我们经常在它们进入大气层或穿过被称为星云的气体和灰尘云时看到它们。现在想象中的引擎在这样的情况下不太好，所以这是另一个必须解决的问题。

然而，并不是所有的都失去了。离子驱动，使用很是相似的观点。然而，由于它们的高能量消耗，它们在加速航行器方面效率不高。事实上，这些发念头仅用作星际飞船的主要推进系统。这意味着只有前往其他行星的探测器才气携带离子引擎。例如，黎明号宇宙飞船上有一个离子驱动装置，它瞄准了矮行星谷神星。

由于离子驱动器只需要少量的推进剂就可以事情，所以它们的发念头可以一连事情。因此，虽然化学火箭可能更快地使航行器加速，但它很快就会耗尽燃料。离子驱动将使航行器加速数天、数月和数年。它能使宇宙飞船到达更高的最高速度，这对穿越太阳系的旅行很重要。

离子驱动技术无疑是脉冲驱动技术的一种应用，但它无法与《星际迷航》和其他媒体所形貌的发念头的现成加速能力相匹配。

未来的太空旅行者可能会使用更有前途的工具：等离子驱动技术。这些发念头使用电加热等离子体，然后使用强大的磁场将其从发念头后部排挤。它们与离子驱动有一些相似之处，因为它们使用的推进剂很少，因此能够长时间事情，特别是相对于传统的化学火箭。

不外，它们的威力要大得多。他们将能够以如此高的速度推进飞船，以至于等离子动力火箭可以在一个多月内将飞船送上火星。传统动力航行器需要近6个月的时间才气飞抵火星。

虽然我们可能还没有未来的驱动器，但它们可能会发生。也许有一天，像影戏中形貌的那样的脉冲驱动会成为现实。