太空“永動機”誕生?另類燃料取代推進劑,科學家:意義非凡!

眾所周知,永動機是指一類所謂不需由外界提供能量或是在唯一熱源的條件下便能夠不斷運動並且永遠對外做功的機器。這是科學家所假設的理想機器,也是千年來科學家們不斷探索的領域,在以往的經驗來看不消耗能量而能做到永動的機器似乎是不存在的。

太空“永動機”誕生?另類燃料取代推進劑,科學家:意義非凡!

但近來歐洲空間局(ESA)成功建造並試驗了一種新型吸氣式電推進器,有媒體稱這種新型吸氣式電推進器的出現宛如太空"永動機"的誕生。這種推進器依照霍爾推進器的設計理念,拋棄了以往的所使用的化學燃料,改為更環保更清潔的高空中的稀薄空氣作為燃料,利用電場和磁場來電離不斷吸入的氣體(一般為氙氣),然後將這些粒子噴射出來持續產生推動的動力,這一理念彷彿就是在設計一款永動機。

太空“永動機”誕生?另類燃料取代推進劑,科學家:意義非凡!

作為原型的霍爾推進器雖然想法上和新型吸電式電推進氣大致相同,但由於其功率不超過4.5千瓦,所以只能作為衛星的輔助推進器來使用,其作用僅僅是用作改變衛星的飛行姿勢,主要還是依靠化學燃料來實現衛星推進。

這一基於霍爾推進器而設計出來的新型吸氣式電推進器,不僅解決了霍爾推進器功率過小的致命問題,而且還在其它方面做了優化,為實現衛星在低軌道長期飛行開闢了新道路。該噴射器可以源源不斷的吸入氣體,不斷地電離噴射做到持續不間斷的提供動力,一改常規電推進器受所攜帶的推進劑容量限制的窘況(一旦耗盡,任務結束)。當其在其他行星大氣層外緣飛行,會持續吸入氣體(例如CO2)作為燃料並不會出現燃料耗盡的狀況。不過由於木星等地外行星外圍的風暴過於強烈且距離過於遙遠,金星的地表氣候環境十分惡劣,水星和月球的表面沒有檢測到大氣層的存在無法使用新型吸氣式電推進器,所以這個推力系統目前還只適用於地球和火星。

太空“永動機”誕生?另類燃料取代推進劑,科學家:意義非凡!

雖然推進器所使用的吸氣式電推進技術目前只適用於真空狀態,但科學家們猜想這項技術將擁有更加廣闊的應用天地,意義非凡。科學家們就此技術展開了新的假設和實驗。沃爾波特說“使用空氣作為推進劑為近地空間任務開闢了新天地,這些任務可用於高分辨率成像、研究大氣層頂部的變化等。”

竊認為在此項技術上,我們看到了人類在自毀式發展的道路上懸崖勒馬,正在朝著生態的,可循環的綠色方向發展。當這項技術越來越成熟的時候,由於人們越來越多的太空探索所消耗大量能源能因此減少,當衛星在太空中的壽命幾乎是永久的時候,太空垃圾也會越來越少,這對全世界來說,是一件不可多得的好事。

太空“永動機”誕生?另類燃料取代推進劑,科學家:意義非凡!

或許在將來的某一天,吸氣式電推進技術會應用於我們身邊的各行各業,解決能源危機,改善生態環境,讓我們的日常生活遠離那些高汙染高危險的化學原料,真正做到綠色生活。到時候就不僅僅是延長機器的使用壽命了,可能就是延長地球壽命了。


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