第八百六十七章 磁重聯‘爆發式’電磁推進技術
更新時間:2024-08-10 作者:少一尾的九尾貓
大國院士 第八百六十七章 磁重聯‘爆發式’電磁推進技術
如果說新一代航天飛機上，最重要的技術是什么。 毫無疑問是小型化可控核聚變反應堆和空天發動機。 正是因為兩者的完美結合，才有了如今媲美傳統火箭引擎的優越性能。 但相對比傳統化學火箭發動機來說，空天引擎還是有著不小的缺陷的。 比如推力、短時間的加速，爆發等等。 這些都不是現階段的電推進空天引擎能比的。 長征5號運載火箭的起飛重量達到了1100噸，而獵鷹重型運載火箭的推力更是超過5000噸。 盡管持續的時間相對比電推進引擎來說很短，但在這個時間內能產生的推力和速度，是電推進無法比擬的。 所以徐川一直在思考，該如何提升空天發動機的‘爆發力’。 在對磁場的各種形式進行了仔細的研究后，他最終在曾經研究過的一顆恒星的身上，找到了一絲研究方向，并且做了一部分理論出來。 從隨身攜帶的背包中找出來一疊文件，徐川遞了過去。 沙發對面，常華祥院士眼神中帶著濃濃的好奇和興趣，伸手接過了文件，翻閱了起來。 看著文件上的標題，他的眼神中帶上了一抹驚訝，看向徐川開口詢問道：“磁重聯推進技術？” “嗯。” 徐川點了點頭，解釋道：“磁重聯是等離子體中的一個基本過程，其反應是由具有相反分量的磁力線相互靠近引起的。它能夠將磁能快速轉換為物質的熱能、動能和高能粒子的非熱能。” “由于磁力線之間存在切向磁場分量的跳變，從而在一個薄層區域中將產生電流片。而反向的磁力線靠的越近，電流則越強，在電流片區域儲存的磁能也越強。” “當電流或磁能高到一定程度時，將會觸發等離子體不穩定性，從而導致電流耗散與磁場重聯。重聯后，電流片位形被破壞，其中的電流密度降低，系統的磁場能量也下降，轉化為其他能量形式，爆發出來.” 看著常華祥院士臉上帶著的一些迷茫，徐川搖了搖頭，簡單的介紹道：“其實這一過程其實在宇宙的演化中很常見，尤其是恒星的發展中扮演著至關重要的角色。” “比如太陽爆發現象、日冕加熱、地球磁層爆發等過程，以及一些其他天體現象方面，都與它有一定的關系。” “簡單的來說，它有點類似于農村小朋友玩的一種游戲，那種拿繩子穿過一枚紐扣的‘拉紐扣’游戲。” “磁場就是我們的手，繩子就是控制和傳遞能量的線，而紐扣就是儲能的設備。” “當繩子扭到極限的時候，紐扣就會高速旋轉，爆發出強大的旋轉性。當你持續拉動的時候，它就會反復的以極高的速度旋轉。” “磁重聯推進就是基于這樣的理論基礎構造的，它能夠通過微調磁場進行節流的同時，噴射出等離子體團，形成遠比常規等離子體噴射更高的推力。” “也就說，在短時間內，它能形成更強的爆發推力。” 常華祥院士翻了翻手中的文件，推了推鼻梁上的眼鏡，有些迷茫的開口問道：“我好像沒怎么聽說過這個理論？” 太陽爆發現象、日冕加熱、地球磁層爆發這些東西他肯定是知道的，但是磁重聯理論，他的確沒怎么聽說過。 徐川笑了笑，開口道：“正常，磁重聯是天體物理領域比較前沿的理論了，九十年代的時候，才有人提出相關的架構。” “而且受限于觀測技術，直到一三年的時候，才開始對這套理論進行深入了解的。” “現在磁重聯是物理學界知之甚少的神秘領域之一。” 聞言，常華祥院士微蹙起了眉頭，看了過來，開口道：“如果是這樣，那這個研究方向” “我不是懷疑你的研究是否正確，就算是錯誤的理論，也具有嘗試的價值。” “只是一套物理學界至今都沒有完全弄明白的理論，要應用的難度，會不會有點太大了？” 還是那句話，理論物理和應用物理之間相隔的距離，用一個天一個地來形容都不夠遙遠。 尤其是在這種前沿領域的理論知識，鬼知道轉變成應用需要多長的時間。 徐川笑了笑，開口道：“沒事，不用急，這篇論文先研究著，空天發動機的優化也不是一時半會就能完成的，不著急。” “另外空天發動機的優化，我這邊也會找能源研究所那邊擅長磁場研發的研究員幫忙，后面我也會抽一些時間關注這個的。” 常華祥點點頭，也沒再多問，笑著應道：“行，那我先研究一下。如果有什么問題，再來找你。” 徐川笑著道：“那就麻煩常老了。” 頓了頓，他接著道：“我簡單的計算過，如果能夠做到運用這種技術，以地球和火星之間的平均距離2.25億公里來算，前往的時間可以縮短超過三分之一，甚至是二分之一以上。” 聽到這個數字，常華祥驚訝的抬起頭，看了過來：“你確定？” 節省超過三分之一甚至是一半以上的時間，對于太空航行來說可是一個超大的幅度了。 如果按照航天飛機正常前往火星需要一個月的時間，那么節省一半，時間可以壓縮到十五天。 兩周的時間前往火星，這個速度，都快堪比上個世紀的航天器登月了。 而要知道，地火之間的距離何止地月之間的百倍，按照平均距離算，接近六百倍的差距。 真要做到了，那前往火星在未來可能會和現在前往月球一樣便捷。 徐川點了點頭，道：“磁重聯推進技術有這個基礎，理論上來說在太空中，它甚至能將航天器推進到十分之一光速。” 十分之一光速，聽到這個數字，即便是見過不少大世面的常華祥都被驚到了。 他咽了口唾沫，神色動容的說道：“如果是這樣，那這項技術可就了不得了。” 如果是其他人說可以將航天器的速度提升當十分之一，他只會當吹牛不屑一顧。 做夢他都不敢這么做。 但眼前這位，就算是這么離譜的東西，他都多多少少的相信一些。 真要能做到十分之一光速，太空移民就在眼前。 別說太陽系了，遙遠在數光年之外的比鄰星系他們都有希望在有生之年觸摸一下。 徐川笑了笑，搖著頭道：“只是推測它具備這樣的潛力而已。” “十分之一光速，先不說以目前的技術來說是不可能做到的，就是理論，我也沒完全做完。” “眼前這個，只是磁重聯理論中的部分磁紐纏和斷裂釋放理論而已，距離完全了解磁重聯爆發理論，還不知道有多少。” “不過.” 停頓了一下，他的目光落在常華祥手中捏著的理論文件上，接著道：“不過在原有的空天引擎基礎上，用這套理論，再度提升一下性能應該沒太大的問題。” “所以接下來航天研究所這邊的重點研究方向，就是這個了。” “它在未來，極有可能是我們開發太陽系內部資源的最重要手段！” 大國院士 第八百六十七章 磁重聯‘爆發式’電磁推進技術
如果說新一代航天飛機上，最重要的技術是什么。 毫無疑問是小型化可控核聚變反應堆和空天發動機。 正是因為兩者的完美結合，才有了如今媲美傳統火箭引擎的優越性能。 但相對比傳統化學火箭發動機來說，空天引擎還是有著不小的缺陷的。 比如推力、短時間的加速，爆發等等。 這些都不是現階段的電推進空天引擎能比的。 長征5號運載火箭的起飛重量達到了1100噸，而獵鷹重型運載火箭的推力更是超過5000噸。 盡管持續的時間相對比電推進引擎來說很短，但在這個時間內能產生的推力和速度，是電推進無法比擬的。 所以徐川一直在思考，該如何提升空天發動機的‘爆發力’。 在對磁場的各種形式進行了仔細的研究后，他最終在曾經研究過的一顆恒星的身上，找到了一絲研究方向，并且做了一部分理論出來。 從隨身攜帶的背包中找出來一疊文件，徐川遞了過去。 沙發對面，常華祥院士眼神中帶著濃濃的好奇和興趣，伸手接過了文件，翻閱了起來。 看著文件上的標題，他的眼神中帶上了一抹驚訝，看向徐川開口詢問道：“磁重聯推進技術？” “嗯。” 徐川點了點頭，解釋道：“磁重聯是等離子體中的一個基本過程，其反應是由具有相反分量的磁力線相互靠近引起的。它能夠將磁能快速轉換為物質的熱能、動能和高能粒子的非熱能。” “由于磁力線之間存在切向磁場分量的跳變，從而在一個薄層區域中將產生電流片。而反向的磁力線靠的越近，電流則越強，在電流片區域儲存的磁能也越強。” “當電流或磁能高到一定程度時，將會觸發等離子體不穩定性，從而導致電流耗散與磁場重聯。重聯后，電流片位形被破壞，其中的電流密度降低，系統的磁場能量也下降，轉化為其他能量形式，爆發出來.” 看著常華祥院士臉上帶著的一些迷茫，徐川搖了搖頭，簡單的介紹道：“其實這一過程其實在宇宙的演化中很常見，尤其是恒星的發展中扮演著至關重要的角色。” “比如太陽爆發現象、日冕加熱、地球磁層爆發等過程，以及一些其他天體現象方面，都與它有一定的關系。” “簡單的來說，它有點類似于農村小朋友玩的一種游戲，那種拿繩子穿過一枚紐扣的‘拉紐扣’游戲。” “磁場就是我們的手，繩子就是控制和傳遞能量的線，而紐扣就是儲能的設備。” “當繩子扭到極限的時候，紐扣就會高速旋轉，爆發出強大的旋轉性。當你持續拉動的時候，它就會反復的以極高的速度旋轉。” “磁重聯推進就是基于這樣的理論基礎構造的，它能夠通過微調磁場進行節流的同時，噴射出等離子體團，形成遠比常規等離子體噴射更高的推力。” “也就說，在短時間內，它能形成更強的爆發推力。” 常華祥院士翻了翻手中的文件，推了推鼻梁上的眼鏡，有些迷茫的開口問道：“我好像沒怎么聽說過這個理論？” 太陽爆發現象、日冕加熱、地球磁層爆發這些東西他肯定是知道的，但是磁重聯理論，他的確沒怎么聽說過。 徐川笑了笑，開口道：“正常，磁重聯是天體物理領域比較前沿的理論了，九十年代的時候，才有人提出相關的架構。” “而且受限于觀測技術，直到一三年的時候，才開始對這套理論進行深入了解的。” “現在磁重聯是物理學界知之甚少的神秘領域之一。” 聞言，常華祥院士微蹙起了眉頭，看了過來，開口道：“如果是這樣，那這個研究方向” “我不是懷疑你的研究是否正確，就算是錯誤的理論，也具有嘗試的價值。” “只是一套物理學界至今都沒有完全弄明白的理論，要應用的難度，會不會有點太大了？” 還是那句話，理論物理和應用物理之間相隔的距離，用一個天一個地來形容都不夠遙遠。 尤其是在這種前沿領域的理論知識，鬼知道轉變成應用需要多長的時間。 徐川笑了笑，開口道：“沒事，不用急，這篇論文先研究著，空天發動機的優化也不是一時半會就能完成的，不著急。” “另外空天發動機的優化，我這邊也會找能源研究所那邊擅長磁場研發的研究員幫忙，后面我也會抽一些時間關注這個的。” 常華祥點點頭，也沒再多問，笑著應道：“行，那我先研究一下。如果有什么問題，再來找你。” 徐川笑著道：“那就麻煩常老了。” 頓了頓，他接著道：“我簡單的計算過，如果能夠做到運用這種技術，以地球和火星之間的平均距離2.25億公里來算，前往的時間可以縮短超過三分之一，甚至是二分之一以上。” 聽到這個數字，常華祥驚訝的抬起頭，看了過來：“你確定？” 節省超過三分之一甚至是一半以上的時間，對于太空航行來說可是一個超大的幅度了。 如果按照航天飛機正常前往火星需要一個月的時間，那么節省一半，時間可以壓縮到十五天。 兩周的時間前往火星，這個速度，都快堪比上個世紀的航天器登月了。 而要知道，地火之間的距離何止地月之間的百倍，按照平均距離算，接近六百倍的差距。 真要做到了，那前往火星在未來可能會和現在前往月球一樣便捷。 徐川點了點頭，道：“磁重聯推進技術有這個基礎，理論上來說在太空中，它甚至能將航天器推進到十分之一光速。” 十分之一光速，聽到這個數字，即便是見過不少大世面的常華祥都被驚到了。 他咽了口唾沫，神色動容的說道：“如果是這樣，那這項技術可就了不得了。” 如果是其他人說可以將航天器的速度提升當十分之一，他只會當吹牛不屑一顧。 做夢他都不敢這么做。 但眼前這位，就算是這么離譜的東西，他都多多少少的相信一些。 真要能做到十分之一光速，太空移民就在眼前。 別說太陽系了，遙遠在數光年之外的比鄰星系他們都有希望在有生之年觸摸一下。 徐川笑了笑，搖著頭道：“只是推測它具備這樣的潛力而已。” “十分之一光速，先不說以目前的技術來說是不可能做到的，就是理論，我也沒完全做完。” “眼前這個，只是磁重聯理論中的部分磁紐纏和斷裂釋放理論而已，距離完全了解磁重聯爆發理論，還不知道有多少。” “不過.” 停頓了一下，他的目光落在常華祥手中捏著的理論文件上，接著道：“不過在原有的空天引擎基礎上，用這套理論，再度提升一下性能應該沒太大的問題。” “所以接下來航天研究所這邊的重點研究方向，就是這個了。” “它在未來，極有可能是我們開發太陽系內部資源的最重要手段！” 大國院士 第八百六十七章 磁重聯‘爆發式’電磁推進技術
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