如果說我能一口氣把天宮一號吹走,很多人肯定會說這不是吹牛?
我一口氣只能吹走一張A4紙,但當我到達太空時,我可以安全地吹走宇宙飛船。
根據牛頓第三定律,如果你想移動乙個運動中的物體,你必須給它乙個力。
我們靠腳底與地面的摩擦向前走,如果我們在空中被抬起,我們就無處施展力量。
那麼,太空飛行器在發射到廣闊的太空後是如何獲得力的呢?
原本靜止的火箭在氣體的推力下成功公升空,太空飛行器的動力也是如此**。
它噴射空氣有三種主要方式:
第一種是物理方法,主要使用壓縮氣體射流推進,結構簡單但效率低。
第二種是化學法,它是通過注入化學燃料來燃燒快速膨脹的氣體而獲得的,這些氣體非常強大但體積龐大。
第三種是電力推進,其中最常見的是霍爾推進,它通過從高速離子射流中獲得反作用力來推動太空飛行器。
那麼問題來了,離子是帶電的原子,微觀世界的離子能推動巨集觀世界的太空飛行器嗎?
這個離子電流能產生力嗎?
霍爾推進的缺點是推力小,有多小?
安裝在天宮空間站上的霍爾推進器每個只能輸出80毫尼的推力,毫不誇張地說,這只能推動一張紙。
但是我們不要忘記,太空中基本上沒有阻力,80毫牛足以推動乙個數百噸的空間站,儘管它的力量很小。
也就是說,推力雖然小,但卻是瑕疵,但瑕疵並不隱藏。
這是因為霍爾推進器具有三個高優勢:高比衝、高速度和高能效。
比衝代表推進劑每單位質量產生的推力,就像馬一樣,它吃的草越少,它跑得越遠,比衝越高。
在相同重量的推進器下,霍爾推進器可以產生10倍於常規火箭發動機的推力,噴射速度與太空飛行器飛行的最終速度有關。
傳統的火箭推進器的最大噴射速度為每秒三到四公里,而霍爾推進器可以達到每秒 10 到 80 公里。
傳統的火箭推進器依靠轟轟烈烈的奇蹟,但工作時間不長,一般只有三四百秒,只夠帶我們逃離地球。
另一方面,霍爾推進器可以工作數千小時,使太空飛行器一直加速,使星際旅行不再是夢想。
2022年1月,中國最新霍爾推進器測試成功,最大推力為46牛頓,比衝和能源效率打破了美國創下的最高紀錄。
它已達到世界一流水平。
現在你相信了,對吧?
霍爾推進器的威力不僅吹響了飛船,也吹響了我們進軍星辰大海的號角。
展望2024年,歡迎在評論區留言!