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  • 更新时间:2017/12/13



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    henanyanling主页 >> 文章 >> 学术小论文 >> 浏览信息《光子引擎宇宙飞船》

    学术小论文 | 评论(0) | 阅读(137)
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    星期二   晴天 
    主题 光子引擎宇宙飞船

    光子引擎宇宙飞船

         宇宙飞船获得的动量取决于飞船引擎喷射物质的运动速度,提高喷射物质的运动速度,靠提高喷射物质的温度和降低喷射物质的分子量来实现。现在的问题是,喷射物质的温度很难再高了,主要是难以得到更高熔点的引擎部分的固体材料。氢分子就是最小的分子量了,可以大量使用氢分子作为喷射物质是分子层次喷射物质的极限了。氢原子算是原子层次的喷射物质极限,但氢原子的物质喷射其实是在高温下实现的。固体材料难以提供这么高的温度。如果固体材料可以适应更高的温度,完全可以喷射等离子体,以电子为主的喷射物,就可以实现更大的喷射物质速度了。
          更耐高温的固体材料制作的引擎,使用核能燃料,有可能实现的话,自然是宇宙飞船或火箭的一次升级。但是,依然是不理想的。运载能力的提高幅度增加不大,特别是飞船的最终运行速度依然不够大。依然难以满足星际旅行的速度条件。
    根本加速不到相对论效应的速度门槛,不要说每秒上万千米的速度了,就是实现每秒上千千米的速度也是困难的。

         因此,终极宇宙飞船只能是光子引擎动力了,在常温条件下,发射大量光子,从而获得反向动量,加速宇宙飞船。这自然是一种最高效率的宇宙飞船引擎。可以让喷射物质速度极限化,实现喷射物质的最高速度,光速。这种光速引擎喷射,理论上可以实现宇宙飞船的近光速。比如实现0.99倍的光速,也是可能的。

    现在的问题是,怎样大规模产生光子。

          下一步的宇宙飞船可以前进到核动力光子引擎宇宙飞船,采用核动力发电,电能转变成光子,作为宇宙飞船的动力,这种宇宙飞船可以在太空多次往返运输物质或人员,比如,可以多次往返地球和火星空间。这种宇宙飞船可以作为行星际之间的运输飞船,一直停留在太空,不下地球或其它星球。
          这种核动力光子引擎宇宙飞船的组装部件,用大型常规动力火箭从地面发射运载到太空,可以经过多次发射运载完成,然后组装到环绕地球的太空轨道上,平常与空间站相连,可以作为行星际之间的长距离大型运输飞船。这可以实现不算太强大的光子群,就可以促使飞船加速,经过长时间加速后,比如几十天的连续加速,就可以让飞船实现较大速度,实现较快的行星际旅行。
         电的超导物质研究水平的前进,使用超导体做的发电系统,也许可以实现核动力飞船强大的发电能力,产生令人满意的发光效果,也许能实现光子引擎宇宙飞船的产生。
    有人设想的反物质与物质的湮灭接触,可以产巨量光子,这是长远看的光子引擎动力飞船的设想。毫无疑问,这应该是更高效的光子引擎飞船。这个设想距离现实似乎更为遥远。
         霍金等人设想了一种小型化的光子引擎微型宇宙飞船,待到我们的纳米技术更为成熟以后,可以制造较小的无人宇宙飞船,几厘米的尺度。这类似于无人飞机,好处是可以小型化,降低飞船的质量,这样有利于使其获得更大速度。这种飞船能帮助我们了解我们周围的其它恒星系统的具体情况,为我们最终能移民其它恒星系指引方向。
         按照霍金的设想,这种飞船是通过地面上一大批强大的激光发射器向已经在太空向外飞行的微型宇宙飞船发射激光,从而使其加速,最终加速到近光速,为恒星际的旅行穿梭提供了可能。这个微型宇宙飞船设计了一个面积较大的很薄的可以接收地面光线的伞形帆,为飞船提供动力。仅仅这个薄薄的动力帆,也是一个极大的难度,未来我们也许可以实现。
    [此贴子已经被作者于2017/12/5 1:04:41编辑过]
    henanyanling 发表于:2017/12/5 0:45:00