星际冲压发动机如何减小漏斗体积并收集星际物质?
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发布时间：2024-05-28 19:01
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时间：2024-07-12 19:55
在星际探索中，面对极其稀薄的星际物质，星际冲压发动机的设计显得尤为重要。这些物质的密度远低于地球环境，例如，银河系的星云中，每立方厘米仅平均含1个氢原子，高密度星云也不过100个。因此，设计中的飞船需要装备一个庞大的漏斗形氢采集器，即Ramscoop。以1千吨重、1g加速度的飞船为例，它在高密度星云中需要采集1千平方公里面积的燃料，而在低密度星际空间则需采集1万平方公里。如此巨大的漏斗尺寸显然难以实现，比如，即使是一个1万平方公里、1毫米厚的聚脂薄膜，其重量也达到25万吨，更何况是复杂的漏斗形状。
不过，解决方法已经提出，我们可以通过向前发射激光或电子束，将星际物质的外部电子击开形成离子，随后利用磁场收集。这种方法允许磁场漏斗的范围扩大，实体漏斗则可以设计得更小，甚至可以省去。星际冲压推进的关键在于设想中的无限燃料补给，它能让飞船持续加速，直至接近光速。在这个速度下，爱因斯坦的相对论效应显著，从飞船乘客的角度看，他们能在20年内抵达银河系中心，而在地球观察者看来，这个旅程依旧需要3万年。理论上，这样的推进技术使得环绕宇宙成为可能，尽管在现实中，飞船成员的时间感知将大大缩短。
扩展资料星际冲压发动机也叫巴萨德冲压发动机(Bussard Ramjet)，因为它是美国物理家巴萨德(Robert W. Bussard)在1960提出来的，典型的巴萨德冲压发动机其实也是一种核聚变发动机。
星际冲压发动机如何减小漏斗体积并收集星际物质?
不过，解决方法已经提出，我们可以通过向前发射激光或电子束，将星际物质的外部电子击开形成离子，随后利用磁场收集。这种方法允许磁场漏斗的范围扩大，实体漏斗则可以设计得更小，甚至可以省去。星际冲压推进的关键在于设想中的无限燃料补给，它能让飞船持续加速，直至接近光速。在这个速度下，爱因斯坦的相对论...
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