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科學家成功測試等離子噴氣發動機,可高速飛行到太空邊緣



從輪汽車、火車、飛機到火箭,不管是在水里、地面、空中還是太空,我們所用的交通工具大都使用化石燃料,燃燒效率不高,還造成環境災難,這讓人類始終處于淺層次的宇宙原始文明中不能自拔。德國柏林技術大學首席研究員貝坎特·格克賽爾帶領的一個研究團隊,正在研發一種等離子噴氣發動機,有望讓我們擺脫原始推進方式的束縛,自由翱翔于高空甚至太空邊緣。這種發動機無須化石燃料,即可將等離子噴流加速到20公里/秒,即72000公里/小時,目前已成功進行了微型版本的測試。


等離子噴氣發動機可以僅使用空氣和電力,通過模擬核聚變反應堆或恒星,將氣體在磁場中壓縮并激發成熾熱的電離狀態,用電場力從發動機后部高速噴出以推動飛行器前進。此前這項技術還僅限于實驗室研究,主要目的用于太空真空環境里小型衛星和航天器的姿態調整等小范圍移動。


格克賽爾的團隊希望將其用在大氣層里,讓飛行器使用干凈能源,可以在50公里以上的高度飛行,降低商業航班的營運成本。研究人員為此使用了類似脈沖爆震內燃機的技術,利用納秒級的快速放電來啟動推進混合物,大大超過了標準燃油發動機的燃燒效率。脈沖爆震發動機是一種利用脈沖式爆震波產生的高溫、高壓燃氣來產生推力的新概念發動機。


看起來非常美好不是?不過兩個還有巨大的障礙橫亙在科學家們面前,一是目前的測試機只是一個80毫米長的微型等離子推進器,需要10000臺才能驅動一架標準尺寸的商業飛機,格克賽爾的團隊下一步打算先用100到1000個來驅動一艘較小的飛艇或飛機。而最大的問題則是電力問題,即使微型機也耗電巨大,成百上千個則需要一個小型發電廠來供電,不可能搭載在現在的飛機上。


格克賽爾希望未來用微型聚變反應堆為等離子噴氣發動機供電,當然這還得等到該項技術突破后才行,另外可能的選擇還有太陽能電池板或無線電供電,總之都還遙遙無期。不過在科幻電影里,我們早已見識了這種等離子發動機,噴射著藍色火焰,在太空里自由地飛翔。相信總有一天,我們會借助這種技術沖出地球,尋找理想的外星家園。

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