科幻未来篇-恒星际冲压发动机

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1960年,美国科学家巴萨德设想研制恒星际冲压发动机。他的基本想法是利用星际空间中的氢分子,产生聚变能,进而为航天器提供动力。我们知道,宇宙航行的主要困难在于携带和补充燃料。若能利用星际空间中的氢分子,就可以大大减少从地球上携带的推进剂的数量了。

氢是宇宙中普遍存在的物质。虽然广阔的宇宙空间高度真空,但仍然有氢分子和大量氢原子存在。在已有相当速度的宇宙飞船上(由常规火箭将它加速到一定的速度)安装一个直径为几百千米的巨大漏斗形氢采集器,让它在飞行过程中把星际空间中的氢收集起来,然后可进行聚变反应,用所产生的能量使飞船加速。

恒星际冲压发动机具有称为诱人的优点,它几乎不需携带任何燃料,而且飞行速度越快其推力越大。据估计,它可以在12年地球时间内飞行10光年的距离。由于速度不断增大,相对论效应越来越明显,它可以在一年飞船时间内,在银河系中行程10万光年。

研制这种近乎神话的恒星际冲压发动机同样存在着许多困难:一是如此巨大的氢采集器实在难以制造;二是这种收集器在高速下难以承受巨大的压力;三是如何实现中性氢的聚变反应;四是星际间还有其他的原子、分子,它们会不会影响氢的聚变过程;五是飞行速度不是恒定的,在速度变化的惰况下如何控制聚变反应;六是只有宇宙飞船以高速飞行时才能采集到足够数量的氢,故必须配备一台辅助推进器,使它达到6000万千米/时的速度,而要达到这个速度,也是个不小的难题。

根据资料显示,目前美国正在研制恒星际冲压发动机,预计2040-205O年能够投入使用。