北京時(shí)間10月13日消息,據(jù)英國(guó)《新科學(xué)家》雜志報(bào)道,美國(guó)一家公司日前對(duì)一臺(tái)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的新型離子發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了測(cè)試,使得我們距離將宇航員快速送入太空的目標(biāo)又近了一步。
離子發(fā)動(dòng)機(jī)或許會(huì)在五年內(nèi)被用于維持國(guó)際空間站運(yùn)行軌道,為將來(lái)一個(gè)月左右抵達(dá)火星的新型火箭的問(wèn)世奠定基礎(chǔ)。自2005年創(chuàng)建以來(lái),位于美國(guó)得克薩斯州韋伯斯特市的艾德?阿斯特拉火箭公司(Ad Astra Rocket Company)一直在完善一種名為“可變比沖磁致離子漿火箭”(簡(jiǎn)稱VASIMR)的新型發(fā)動(dòng)機(jī)。
VASIMR發(fā)動(dòng)機(jī)使用無(wú)線電波加熱氬氣,將其變成熾熱的等離子體??一種使電子不再受限于原子核的物態(tài)。接下來(lái),磁場(chǎng)將超高溫等離子體噴射到發(fā)動(dòng)機(jī)后面,令其在反方向產(chǎn)生推力。VASIMR發(fā)動(dòng)機(jī)以比常規(guī)發(fā)動(dòng)機(jī)更快的速率噴射推進(jìn)劑,使得每公斤燃料產(chǎn)生的加速度更多。
艾德?阿斯特拉火箭公司的短期目標(biāo)是,使用200千瓦VASIMR發(fā)動(dòng)機(jī)為國(guó)際空間站的運(yùn)行軌道提供周期性推力。由于大氣阻力,國(guó)際空間站運(yùn)行軌道的高度會(huì)逐漸下降。10月7日,該公司首次對(duì)滿負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的VASIMR發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行了測(cè)試??在休斯敦的一個(gè)真空室內(nèi)運(yùn)行了201千瓦的VX-200發(fā)動(dòng)機(jī),首次通過(guò)了200千瓦大關(guān)。
艾德?阿斯特拉火箭公司是由美國(guó)前宇航員張福林(Franklin Chang-Diaz)在2005年創(chuàng)建的。他說(shuō):“這是當(dāng)前世界上功率最強(qiáng)大的等離子體火箭?!?VASIMR發(fā)動(dòng)機(jī)眼下最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手是美宇航局50千瓦“霍爾”發(fā)動(dòng)機(jī)。“霍爾”發(fā)動(dòng)機(jī)采用通過(guò)電子加速的帶電原子或離子。不過(guò),由于預(yù)算削減,美宇航局在2005年停止開(kāi)發(fā)這種發(fā)動(dòng)機(jī)。
艾德?阿斯特拉火箭公司已與美宇航局簽署協(xié)議,2013年在國(guó)際空間站測(cè)試200千瓦VASIMR發(fā)動(dòng)機(jī)。另外,該公司還在同兩家私營(yíng)太空公司SpaceX和“軌道科學(xué)”談判,希望借助其中一家的運(yùn)載火箭將VASIMR發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射到國(guó)際空間站。如果一切順利,艾德?阿斯特拉火箭公司希望從明年開(kāi)始,根據(jù)商業(yè)合同定期提升國(guó)際空間站運(yùn)行軌道。
當(dāng)前,包括俄羅斯和歐洲貨運(yùn)飛船在內(nèi)的航天器是在同國(guó)際空間站對(duì)接期間,通過(guò)點(diǎn)著發(fā)動(dòng)機(jī)提供這種推動(dòng)力的。但是,使用常規(guī)推進(jìn)器,每年會(huì)消耗7.5噸推進(jìn)劑。張福林稱,VASIMR發(fā)動(dòng)機(jī)完成這項(xiàng)任務(wù)每年僅需0.3噸氬氣,由于將燃料發(fā)射到軌道耗資巨大,這樣一來(lái),每年便可節(jié)省數(shù)百萬(wàn)美元。
張福林在接受《新科學(xué)家》雜志采訪時(shí)表示,因提升國(guó)際空間站軌道而獲得的收入將幫助該公司“進(jìn)一步完善這項(xiàng)技術(shù),實(shí)現(xiàn)載人火星探測(cè)任務(wù)。”據(jù)張福林介紹,一臺(tái)10到20兆瓦VASIMR發(fā)動(dòng)機(jī)可以在39天內(nèi)將宇航員送上火星,而常規(guī)火箭則需要六個(gè)月甚至更長(zhǎng)時(shí)間。
旅程縮短可以減少宇航員暴露于太空輻射的時(shí)間。否則的話,太空輻射將成為載人火星探測(cè)任務(wù)的一大障礙,特別是種種跡象表明,未來(lái)幾十年太空輻射水平尤其高。張福林說(shuō),有朝一日,將人員和設(shè)備迅速送抵火星將成為該公司一個(gè)重要收入來(lái)源,“但眼下,我們的獲利對(duì)象不是在火星,而是在地球?!?/P>
欄目導(dǎo)航
內(nèi)容推薦
更多>2020-03-20
2019-06-05
2019-03-05
2018-10-10