女科學家發明新型火箭 30天到達火星

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【新唐人北京時間2021年02月10日訊】宇宙中有數之不盡的星球,我們人類能去的星球卻少得可憐,在這些星球中,火星算得上是人類最好的目標了。然而以我們現有的火箭推進技術,火星其實還是很遙遠的,等火星距離地球較近的時候發射探測器,但受天體運行規律的影響,這樣的發射機會很少,大約每隔26個月才有一次一個月左右的發射窗口,在算好了發射窗口的情況下,我們也需要半年多的時間才能到達火星。這無疑給人類的火星之旅增大了難度,因此科學家們一直在致力於新型火箭的研究工作。

火星探測器(圖片:pixabay)

人類想要登上火星,實現真正的火星移民,但是兩者之間的距離實在是太過於遙遠了,在這個過程中意外的發生也是無法避免的,如果我們可以將這一時間大大的縮短,這也就意味著登陸火星的風險也會大大降低。來自於普林斯頓等離子體實驗室的法蒂瑪·埃布拉希米(Fatima Ebrahimi),她是一位女物理學家。主要的工作是研究新型火箭,其中也包括火星的推進器。

據媒體報導,法蒂瑪發明了一種新型火箭,比現有的推進器速度快了10倍,到達火星僅需要30天。登陸火星的時間大大的縮減,也降低了出現意外的可能性。那麼這一新型火箭的工作原理是什麼呢?在科學上,如果想要衡量一個推薦系統的工作效率是怎樣的,我們通常用比衝量來形容,單位是秒。

目前人類在航天領域所使用的化學火箭比衝量是非常低的,一級火箭只有263秒,三級火箭也只有420秒而已。由於比衝量太低,這也就導致我們在發射火箭的過程中需要更多的燃料來作爲支撐,否則在進入外太空之後,燃料太少就會導致無法持續的提供強大的推力,也就會出現火箭越走越慢的情況。所以如果想要提高火箭的飛行速度,就必須要有更強的比衝量,離子推進器就可以讓航天器獲得更強的推力。相比於化學火箭比衝量高達4300秒,整整高出了10倍,但是離子推進器的推力太小。

如果想要將離子推進器再次改造,那就必須在現有質量不變的情況下提高粒子噴出的速度,法蒂瑪就通過太陽的表面獲得了靈感,將火箭進行了改造。在太陽產生耀斑的時候,會出現很多的帶電粒子輻射,它們的速度可以達到每秒鐘上千公里。通過太陽磁場變化所產生的磁扭纏現象,法蒂瑪將其應用在了新型火箭上,在這個過程中它優化了磁場裝置,從而可以釋放出更強的能量。新型火箭的出現大大縮短了時間,本來210天需要到達的火星,現在只需要30天的時間就可以完成。

太陽耀斑(NASA/Wikimedia Commons,CC BY2.0)

新型火箭的出現大大地提高了工作效率,讓航天器完成任務的範圍也變得更加廣闊。這項技術並不是想像中的那麼遙不可及,因爲它所需要的基礎技術都是現成的,只需要假以時間對相關部件進行完善就可以實現。如果在不久的將來,這項技術投入了實際應用,那麼對於人類而言,實現火星移民將不再遙遠,讓我們一起拭目以待!

(轉自希望之聲國際廣播電台/責任編輯:葉萍)

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