这个强大的新型融合火箭推进器能否将我们推向火星之外?

2021-01-31 05:50:45

法蒂玛·埃布拉希米(Fatima Ebrahimi)博士发明了一种新的融合火箭推进器概念,该概念可以为人类提供火星及其他动力。

在美国能源部普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)工作的物理学家设计了这种火箭,该火箭将利用磁场将等离子体粒子-带电的气体-射入太空真空中。

根据牛顿的第二和第三运动定律,动量守恒意味着火箭被向前推进-速度是同类设备的10倍。

虽然目前经过太空验证的等离子推进发动机使用电场来推动粒子,但新的火箭设计将通过磁重联将其加速。

这个过程遍布整个宇宙,但人类在太阳表面最容易观察到。当磁场线在此处汇聚时,在分离然后重新连接之前,它们会产生大量的能量。

在称为托卡马克(tokamaks)的圆环形机器内部产生类似的能量,这是一种磁性限制装置,也是实际核聚变反应堆的主要候选者。

我已经煮了一段时间这个概念了," PPPL的主要研究物理学家法蒂玛·埃布拉希米(Fatima Ebrahimi)博士说,他的论文详细介绍了该发明,已发表在《等离子体物理学》上。

我在2017年的想法是坐在甲板上,想一想汽车尾气与PPPL国家球形圆环实验(NSTX)产生的高速排气颗粒之间的相似性, "她说。

NSTX是实验室目前的旗舰聚变设施的先驱,美国能源部正在对其进行研究。

在运行过程中,这种托卡马克产生了称为等离子体的磁泡,以每秒20公里的速度运动,在我看来,这很像推力," Ebrahimi博士补充说。

核聚变是驱动太阳和恒星的动力。它结合了以等离子体形式存在的光元素-由自由电子和代表99%可见宇宙的原子核组成的热的带电状态,产生大量的能量。

如果可以在地球上重建以相同原理运行的反应堆,它将提供几乎无穷无尽的电力供应来发电。根据PPPl。

Ebrahimi博士的新概念在计算机仿真中的性能比现有的等离子推进器好得多-产生的排气速度为每秒数百公里,比其他推进器快10倍。

这位物理学家说,在太空飞船开始时的更快速度可能会使外行星进入宇航员的范围。

                            &rdquo 她说。 "但是,如果我们基于磁重联技术制造推进器,那么我们可以想象在更短的时间内完成长距离飞行任务。 她强调说,她的推进器概念直接源于她对聚变能的研究。 "这项工作的灵感来自于过去的融合工作,这是首次提出了将等离子体和重新连接用于太空推进的提议," 埃布拉希米博士说。 "下一步是构建原型!"