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NASA 的激进推进概念可以在不到 5 年的时间内到达星际空间:ScienceAlert

NASA 的激进推进概念可以在不到 5 年的时间内到达星际空间:ScienceAlert

新提出的推进系统理论上可以在短短 5 年内将重型航天器送出太阳系范围——历史性的航海者一号探测器用了 35 年才实现这一壮举。

概念称为 推进“光束颗粒”今年早些时候获得了 175,000 美元的 NASA 早期资助,用于进一步开发。

需要明确的是,这个概念目前不存在于纸面上的计算之外,所以我们还不能太兴奋。

然而,它之所以引起人们的关注,不仅是因为它能够在人类有生之年带我们进入星际空间——就像传统的化学燃料火箭一样。 我不能 – 还因为她声称她可以用比真人还大的工艺品来做到这一点。

“该提案研究了一种新的推进架构,用于在太阳系和星际介质中快速运输重型有效载荷(1 吨或更多),” 解释该提案背后的主要研究人员加州大学洛杉矶分校的航空工程师 Artur Davuyan。

颗粒的概念部分受到启发 Starshot 黑客 Initiative,它在“光帆”推进系统上运行。 在数百万激光的帮助下,这个微型探测器理论上将能够在短短 20 年内航行到邻近的比邻星。

新提案以类似的想法开始——将燃料倾倒在火箭上而不是从火箭上引爆——但着眼于如何移动大型物体。 毕竟,如果我们有一天想要自己探索或殖民太阳系以外的世界,那么小型探测器不一定是我们所需要的。

为了运行,概念推进系统需要两艘航天器——一艘发射到星际空间,另一艘在地球轨道上运行。

绕地球运行的航天器将向星际航天器发射一束微小的微粒。

那些将是粒子 激光加热, 这导致它的一部分溶解在等离子体中,从而进一步加速颗粒,这一过程称为激光烧蚀。

颗粒束推进系统如何工作的图示。 (阿图尔·达沃扬)

这些颗粒可以到达 120 公里/秒 (75 英里/小时)并击中星际飞船的帆或击退 磁铁在里面,这有助于推动航天器达到巨大的速度,使其能够逃离日球层——太阳系周围的太阳风气泡。

“使用颗粒束,不到一年就可以到达外行星,100个天文单位 [astronomical unit] 大约 3 年和 500 AU 的太阳引力透镜大约 15 年,” 他说 大夫言。

就上下文而言,AU 代表“天文单位”,大致是地球与太阳之间的距离,或大约 1.5 亿公里(9300 万英里)。

2012 年,航海者一号探测器历时 35 年穿越到星际空间,距离约为 122 个天文单位。

根据目前的预测,一吨重的颗粒航天器可以在不到 5 年的时间内完成同样的任务。

大福岩 来自 Universe Today 的 Matt Williams 解释 去年 2 月,他的团队采用了颗粒方法,而不是像其他风帆项目那样只使用激光,因为颗粒可以由能量相对较低的激光推动。

在他们目前的预测中,只能使用 10 毫瓦的激光束。

“与激光束不同,颗粒不会很快发散,这使我们能够加速更重的航天器,” 告诉达沃扬·威廉姆斯。

“颗粒比光子重得多,携带更多的动量,可以为航天器提供更大的力。”

当然,目前这一切都只是猜测。 但美国宇航局创新和先进概念 (NIAC) 拨款的第一阶段会有所帮助。

项目是 14 个中的一个 在这个早期阶段获得资助,下一步将通过实验展示概念证明。

“在第一阶段的工作中,我们将通过对拟议推进架构的各个子系统进行详细建模,并通过进行概念验证试验研究,证明拟议推进概念的可行性,” 达沃扬说.

我们将密切关注进展。

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