无人深空电磁发电机怎么用


从上世纪五十年始,人类便踏上了向太空探索的征程。六十余年来,我们已经向太空发超过五千个航天器,这标志着人类正稳步向宇宙深处进发。

在探索宇宙的道路上,尽管我们在数量上取得了显著成就,但在质量上的进步却相对缓慢。至今为止,漂浮在宇宙中的数千个航天器,其离开地球的方式仍然依赖于化学动力火箭发动机。这种交通工具虽然在地球上的表现无人能及,但鲜为人知的是,其背后的工作原理却与许多普通交通工具无异。它们都是通过“抛射物质”来实现向前推进的,这种推进方式的基本原理就是动量守恒。无论是汽车、飞机还是火箭,其动力都是靠抛射物质产生的,抛射的速度越快,产生的动力就越大。

那么,如何提升抛射速度呢?关键在于燃料和助燃剂。飞机之所以能比汽车飞得更快,很大程度上是因为助燃剂——氧气。地球大气中的氧气含量约为21%,这一比例在地球的任何地方都是相同的。为了加快燃烧速度,我们需要为燃料提供更多的氧气。飞机的发动机配备了抽风机,以输送更多的空气给燃料。对于火箭来说,单纯增加抽风机的功率是行不通的。为了摆脱地球的引力,我们需要使用纯氧。纯氧的供应意味着火箭获得了巨大的动力,但也意味着已经接近了化学动力的极限。化学动力火箭的极限速度应该不超过每秒5公里。

的本质就是抛射物质,速度越快,所需的燃料就越少。但由于火箭速度的极限存在,所携带的燃料量无法大幅降低。看似庞大的火箭,其有效载荷却往往非常有限。以土星五号运载火箭为例,虽然其总质量达到3000多吨,但其近地轨道有效载荷仅有118吨,月球轨道有效载荷更是只有45吨。这凸显出现阶段化学动力发动机的局限性,也促使人们寻找新的解决方案,离子发动机应运而生。