关于等离子引擎和新闻

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普林斯顿希望通过核聚变提升等离子发动机

– 2017年6月13日新闻 –

美国新泽西州普林斯顿的实验室已获得美国宇航局两项研究资助,用于资助研究涉及核聚变的太空引擎的设计。核聚变有点像太空推进的圣杯。用于发电机,可以为等离子发动机提供绝对不成比例的动力,甚至可以提供更多假想的动力。

但普林斯顿等离子体物理实验室(PPPL)的概念有点不同。从事这个项目的研究人员不想使用核聚变发电。相反,他们认为它们可以通过直接喷射聚变等离子体来产生推力,也就是电动机。这款发动机可以达到每秒30000公里的速度,即光速的10%。这个概念并不新鲜:自60年代以来,这种发动机的理论基础已为人所知,但当时的技术无法保持稳定的等离子体。

然而,超导体和材料物理领域的进展为研究人员带来了希望。他们希望开发的发动机的重量仅为11吨,功率为10兆瓦。它将通过使用低频无线电来加热氘和氦3的混合物。形成的等离子体将通过磁场被限制在环形中。这样就有可能逃离一小部分高速旋转的等离子体来产生推力。这样的发动机将有一个壮观的表现。这将使航天器能够加速到光速的不可忽略的部分,极大地简化了进入我们太阳系的行程并打开了邻近系统的大门。

然而,在看到这样的引擎在行动之前,仍然有许多技术难题需要解决。首先,系统的大小。通过使用巨大的装置来维持聚变等离子体已经非常困难,因此很难想象在火箭的顶层会发生这种系统。然而,许多公司和政府正在资助研究聚变反应堆的发展和小型化。同时,普林斯顿实验室希望在2019年或2020年展示其概念。







柏林的一个团队开发了等离子发动机

– 2017年5月23日新闻 –

柏林大学的研究员伯克坎特克克塞尔和他的团队希望用他们的新等离子体发动机革新空间运输。

等离子电动机通过电源工作。等离子体被电离并被磁场加速以提供推力。有许多技术可以实现这一结果:VASIMR电机或霍尔效应电机是等离子电机的例子。

BerkantGöksel团队的等离子引擎使用纳秒级脉冲电击。结果令人印象深刻:传统的等离子发动机效率非常高,因为它提供给定的加速时消耗的燃料非常少,但其推力也非常低。因此需要很长时间来提供加速。这款新引擎承诺将我们从这种低功耗限制中解放出来。

德国队使用只有80毫米长的发动机。它能够在每次冲动时提供8毫牛的推力。这足以将发动机的频率提高到每秒1000个脉冲,从而具有与现代喷气发动机相似的效率。这是一场真正的革命……

然而,柏林团队仍然有很多工作,因为目前它不能运行超过每秒50个脉冲的发动机。为了优化这个引擎,你必须首先能够正确地观察它。但所涉及的速度非常重要,令人印象深刻,因此团队需要每秒200万帧的相机才能正确研究发动机内部的等离子体反应。这种发动机还需要一个强大而紧凑的动力源。因此有必要等待电力生产和储存方面的重大进展,以充分发挥其潜力。核聚变和石墨烯电池将成为严肃的候选人。

NASA的图片;发布在公共领域,通过维基共享资源

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