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科幻小说中太空旅行的主要内容可能仍然是一种幻想

在保罗安德森 1970 年小说 数字零,一艘宇宙飞船的船员试图前往 Beta Virginis 恒星,希望殖民一个新星球。 运费支付方式巴萨德冲压式喷气发动机,物理学家提出的一种实际(尽管是假设的)推进方式 罗伯特·W·博萨德 就在十年前。 现在,物理学家重新研究了这种不寻常的星际旅行机制 新文章 它发表在 Acta Astronautica 上,不幸的是,他们发现冲压式喷气发动机想要。 作者得出结论,从纯粹的物理学角度来看,这是可能的,但与之相关的工程挑战目前是无法克服的。

喷气发动机本质上是一种“呼吸”空气的喷气发动机。 基本机制的最佳对应物是它利用发动机的向前运动来压缩进入的空气,而不需要压缩机,使喷气发动机比涡轮增压发动机更轻、更简单。 法国发明家勒内·洛林 (René Lorraine) 于 1913 年为他的喷气发动机(也称为飞行燃烧管)概念申请了专利,尽管他未能制造出可行的原型。 两年后,阿尔伯特·福诺(Albert Fono)提出了一种喷气推进装置,以增加炮弹射程,最终于 1932 年获得了德国专利。

基本的喷气发动机由三个部件组成:进气口、加力燃烧室和喷嘴。 燃料燃烧产生的热废气流过喷嘴。 燃烧压力必须高于喷嘴出口处的压力,以保持恒定流量,喷气发动机通过以任何发动机驱动的车辆的前进速度将外部空气“撞击”到燃烧室中来实现。 无需携带氧气登机。 缺点是喷气发动机只有在汽车实际移动时才能产生推力,因此需要火箭辅助起飞。 因此,喷气式飞机作为一种加速手段更有用,例如用于喷气式导弹或增加炮弹的射程。

罗伯特·布萨德认为这个概念可以修改为星际推进的一种手段。 描述的基本前提 1960年他的研究论文 它是使用大量星际质子(电离氢)的集合 磁场 作为“公羊勺”。 质子将被压缩以产生热核聚变,然后磁场会将能量汇集到火箭的排气中以产生推力。 船移动得越快,质子流越大,推力也越大。

但随后科学家们发现,在我们太阳系以外的空间区域,氢的密度要低得多。 为此原因, 在 1969 年的一篇论文中, 由约翰 F. 鱼背 (John F.

特别是,Fishback 计算了切割速度。 “容器越快,它在聚变反应堆中聚焦的磁场线就越多,”这篇最新研究论文的作者解释道。 “一个更强大的领域[s] 推断出更高的机械应力。 Fischback 得出结论,星际喷流只能持续加速,直到达到某个阈值速度,此时它必须返回,以免磁源达到其断裂点。

这是上一篇论文中研究的 Fishback 解决方案。 “这个想法绝对值得研究,” 合著者 Peter Schachnider 说:, 一个 科幻小说 维也纳科技大学 (TU Wien) 的作家和物理学家。 “在星际空间中,有一种非常稀薄的气体,主要是氢——大约每立方厘米一个原子。如果你要在航天器前面收集氢,就像在磁漏斗中一样,借助巨大的磁场,你可以用它来为聚变反应堆提供动力并加速宇宙飞船。”

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