三体社区泛科幻大本营

注册

只看楼主

宇宙飞船在太空中没有化学推动剂时怎么办?

Cain 发表于 2015-11-5 18:13:19 [ 上一主题] [下一主题]

随着科技的迅速发展,我相信有朝一日在没有化学推进剂时,我们还可以利用零点势能、宇宙弦、甚至直接质能转换,也许在未来的某一天,我们会彻底抛弃化学推进剂也说不定。
  在深空飞行中,宇宙飞船的行动非常依赖于化学推动剂,加速减速变向都会大量消耗化学推动剂。如果在深空飞行时没有或者缺少化学推动剂时,那该怎么办呢?于是在航行中如何利用任何手边用得上的条件走得更远成为了一项最基础的技巧。
真空真的是空的吗?
  大家都知道,星际空间并不是绝对的空旷,尽管温度冻人,但是在平静的表面下如果缩小尺度,则会看到量子与氢原子的欢乐舞蹈。利用量子涨落,我们可以收集一些微不足道的能量,这只能算是聊胜于无。但是氢原子就不一样了,作为核聚变的原料之一,它在星际空间中的平均密度为每立方厘米一个,当飞船在以近光速航行的时候,每时每刻都有数量可观的氢原子掠过飞船的身边,如果可以收集它们的话,用于核聚变绝对是一笔巨大的能量。
氢原子可以用什么收集?
  一般常规情况下,我们都是用巴萨德采集器来作为这个问题的解决方案,巴萨德采集器简单来说就是一个磁场发生器,通过磁场对氢原子的作用将磁场作用范围内的氢原子收集到氢原子储存舱中,氢原子储存舱与反应炉直接连接,随时反应以便为飞船的航行提供动能。打个比喻的话,就像是一个干瘪的大气球,站在跑车上用双手举起来,球口顺着跑车的运行方向,不一会儿气球里就会被一路上的气球装满。
  巴萨德采集器工作时的感觉就是这样的,磁场大大地张开,覆盖很大很大的范围,在这个范围内的氢原子会被力场影响,朝着采集器的采集口运动,被成功捕捉的氢原子经过压缩之后会变成液体妥善地储藏。
巴萨德采集器究竟有多厉害?
  我们可以做一个简单的计算,假设巴萨德采集器的采集横截面是一万平方公里,运动速度是三乘以十的八次方米每秒(光速的近似值),氢原子的星际密度采用理想值(每立方米一百万个)。那么在稳定飞行的情况下,一个正常运行的巴萨德采集器可以采集:vsρ=三乘以十的二十一次方个氢原子,也就是说可以每秒采集1.66*10负六次方千克的氢原子。可以看到这是一项非常可观,而且稳定的能量源,巴萨德采集器开启之后只需要极少的维护成本,可以说是星际旅行必备之设备。
  除了惬意的星际空间之外,恒星核能也是不可忽视的一项能量源,在近光速的速度下,迅速地掠过恒星的表面,采集炙热的恒星成分,既不会对船体造成伤害,又可以获取可观的热能。在乏味的星际旅行中也不失为一件浪漫惬意的事情。
引力加速是什么?
  说完了微观上的手段,现在来简单说说宏观的方法。
  在靠近大质量星体时,有一种改变飞船运动状态的方法被称为引力助推,也叫引力弹弓效应或绕行星变轨。即利用行星或其他天体的相对运动和引力改变飞行器的轨道和速度。
  大质量星体的引力助推作用能够改变飞船的速度,在飞船第一次接近星体时,会产生被弹开一样的效果,彼此之间没有真的撞到一起。飞船由此获得的线性动量等同于星体失去的线性动量,对于大质量星体而言这点动能不算什么,但对于飞船而言可就相当可观了。
  随着科技的迅速发展,我相信有朝一日在没有化学推进剂时,我们还可以利用零点势能、宇宙弦、甚至直接质能转换,也许在未来的某一天,我们会彻底抛弃化学推进剂也说不定。


回复 点赞(0)

起落炎凉终如是  不若倚风笑斜阳

巡逻者舰队 发表于 2015-11-6 12:15:54

沙发

曲率驱动不就完事了

点评 引用回复 点赞(0)

提示:close

 

已赞!

 

提示:close

 

已关注!

 

您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

关注我们新浪微博微信 3

  

沪ICP备14049458号    网站地图

Powered by Discuz! X3.2@2001-2013, Comsenz Inc 版权信息

更多友情链接

钛度社区 3G小说网 磨铁中文网 创世中文网 网易原创 起点中文网 潇湘书院 红袖添香 小说阅读网
科幻世界 书海小说网 纵横中文网 科幻星云网

快速回复 返回顶部 返回列表
close