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实现星际观光,另有多远?

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大碗面加鸡蛋Lv.6 显示全部楼层 发表于 2023-2-20 09:11:43 |阅读模式 打印 上一主题 下一主题
第一 动力怎样办理?
        相对来说,当前的火箭效能低,速率慢,发射卫星尚可,远途星际观光就难以胜任了。
        核聚变动力是首选。
        以当前的科技看,最抱负的动力是核聚变。相对于核裂变来说,核聚变的能量效率更高,产生物更清洁。更难得的是,核裂变的原料相对稀少,采矿提纯不易,不适合在星际观光中补给;而核聚变的原料相对更普及,地球上分布多,月球上更多,大概在其他行星上也不会少,而且相对开采较易,便于在星际观光时沿途补给。
        那么,核聚变作为星际观光动力,距离实现另有多远?
        据报道,中国早在2021年5月即已实现1.2亿摄氏度101秒和1.6亿摄氏度20秒的等离子体持续正常运行。


        这个成果距离实现核聚变发电尚任重道远,因为实现闭合的核束缚确实很难,有许多难关要攻克。但作为星际观光的动力来说,则难度就显然会降低很多。
        1、作为星际观光的动力来说,没必要持续供能,1.2亿摄氏度101秒的运行即可满意。
        2、作为星际观光的动力来说,不需要闭合的核束缚。像爆燃冲压发动机一样,半闭合的核束缚动力装置即可。半闭合装置,不光可以大大降低研制难度,且大大减小动力装置体积,还大大降低核束缚的耗能。使核聚变动力的实现成为大概。
        3、如果用核聚变能作为未来远程星际动力,还需要一个储能装置。这个储能装置既可以供给航天器用电,更为了供给下一波核聚变点火和初始核束缚的备用电能。
        可喜的是,中国储能研究一直走在天下前线,例如:马伟明院士研究的电磁弹射的储能成果已成熟。当然,电磁弹射的储能与远程航天器的储能技术迥异,但中国人的科技发展本领,这个科技难关也并非难以逾越已往的。
        第二 核聚变动力的远程航天器必然体积巨大,怎么办?
        首先,人类当前的航天器广泛体积偏小,绝大多数在100吨以下,主因是火箭的有效载荷比(与火箭总质量比)过低的局限。例如:中国的长征5B,腾飞重量达837.5吨,有效载荷仅大于22吨,有效载荷比不到3%


        核聚变的能量密度极高,是化石能源的几百万倍。这意味着,腾飞重量837吨的长征5B,此中的815吨是无效载荷;以核聚变为动力的的航天器,自重即腾飞重量如果是837吨,则有效载荷也同样是837吨。
        实际上,由于核聚变动力的能量密度极大,有效载荷极高,所以核聚变动力航天器完全可以做得更大,千吨乃至万吨级别也是有大概的。
        其次,超远程航天器也必须做得巨大。人员和各种应用设备,保障设备,支援设备,登陆采集上升设备(用于沿途降落行星采集能源物资),生产加工设备必须携带充足,活动空间必须宽敞舒服。例如:水稻、小麦、蔬菜的种植就需要一定大的空间。这都决定了它必须做得很大。
        第三 核聚变航天器的速率能有多快呢?
        我们如果能对核弹的威力有更直观的认知,尤其是对氢弹的威力有直观的认知,就能想到,尽管航天器的质量上万吨,核聚变动力的航天器的速率也会相当可观。预估应该远大于第三宇宙速率(16.7公里/秒),达到1000公里/秒以上也未可知,具体速率取决于发动机的功率和推力的长期加速的极限性上,也取决于雷达探测和AI技术上。
        雷达探测技术可以预先探知前方的伤害和障碍物,AI技术可以控制航天器调整最优飞行路径以躲开障碍物,规避伤害。并能高效公道处理突发情况。
        如果巨型航天器能以高速星际飞行,则人类去冥王星则如同邻里坐客,离开太阳系去比邻星远游也不是没有大概。


        第四 星际观光离人类实现另有多远?
        以当前的科学技术近况来看,以半闭合的核聚变为太空动力,距离实现已并非遥不可及。只要下决心积极投入研发,成功的时间,大概不会比核聚变电站的问世晚多少,乃至也大概更早些。
        但巨型航天器的各子系统装备的研发,大概会更迟一些,毕竟每一小步都需要攻关克难,反复验证。但幸亏相干的一些项目早已实验在做,早已经在路上。
        那么,天下上哪个国家最有大概在这方面走在最前面,做到领先呢?已往的期间是美国,现今的期间则是中国。并非是唱衰美国,而是客观事实,美国真的已日薄西山了。试看美国的波音总是办理不了故障,舰船工业被中国甩了几条街,重返月球计划总是疾病缠身,高超音速导弹竟然被中、俄、朝鲜甩在身后。未来的航天,美国还能引领吗?再看中国的冬奥会无人化全自动餐饮服务, 中国高铁, 中国江西图书馆的智能呆板人,中国隐形机、无人机、军舰、导弹的蓬勃发展,早已表现出,未来冲出太阳系的远程航天,是中国!
科技发展日新月异,20年前,我们无法想象今天的科技,20年后的科技,也新异到我们今天无法想象。大概,人类远程航天,着实并不太迢遥!


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