冲出地球!等离子体火箭,充电就能轻松去火星(2)
2024-06-15 来源:旧番剧
等离子体火箭(VASIMR)则采取了一种完全不同的思路——利用等离子体加速器作为推动力。
这里先介绍一个何为等离子体。当物质被加热到足够高温时,其中的原子会电离为带正电的原子核和带负电的电子,形成一团离子状的“浆糊”,也就是等离子体。
等离子体在自然界中普遍存在,炽热的火焰、光辉夺目的闪电,以及绚丽的极光,都是等离子体作用的结果。在整个宇宙中,几乎99.9%以上的物质(如恒星、行星际空间物质)都以等离子态存在。因此,它也被称为在气态、液态、固态之外的“物质的第四态”。
用人工方法,如核聚变、核裂变、辉光放电等过程,都可产生等离子体。
等离子体在自然界中普遍存在。例如图中的闪电、氖灯、等离子体球、航天飞机上的等离子体踪迹。|维基百科
相比于化学火箭燃料重量大,火箭发射过程中燃料本身就可能成为 “累赘”,等离子火箭能用更少的燃料提供更多动力,一旦进入太空,就会像顺风的帆船,逐渐加速飞行,最终把传统的化学火箭远远抛在身后,在太空中完成各种航天探索任务。
等离子体火箭的发动机以氩气作为等离子体来源。氩气是一种惰性气体,不易与其他元素发生化学反应,经常在焊接金属时做保护气体,很适合做等离子体。
其工作原理是:火箭发动机先电离氩气,将其转化为低温等离子体(其实也有5000℃以上)。随后利用磁铁使电离气体加热、加速,温度达到上百万摄氏度。再用磁场控制高温等离子体,使其加速排出火箭尾部,形成巨大推力,助力火箭冲出地球。