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主题:三体里描述的星际发动机出现了 -- 北纬42度

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家园 这个意思是

“当微波源输出2.45 GHz, 80—2500 W的微波功率时, 推力器产生的推力分布在70—720 mN范围内”的样机他们已经做出来了?

不知道东西多重,也不知道微波源的效率如何。。。原理也看不明白,不过听上去很厉害,80瓦就能有70mN。按wikipedia上列的数据(虽然很多缺乏引用来源,但是做个数量级参考问题不大吧),现有电火箭(或曰离子推进器,大概就是使惰性气体之类的工质电离然后通过某种办法加速这些离子喷出去。属于现在比冲或曰使用工质的效率最高的火箭发动机之类吧。)的电力输入和推力的情况大概是这样的。希望排版没问题

推进器名称或者类型__工质__需要的电力功率(kW)__推力(mN)

NSTAR_____________氙_______2.3___________最大92

NEXT______________氙_______7.7___________最大236

NEXIS_____________氙______20.5____________400

HiPEP_____________氙_____25至50__________460至670

RIT 22____________氙________5____________50至200

霍尔效应甲_________铋________25____________1,130

霍尔效应乙_________铋_______140____________2,500

霍尔效应丙_________氙________25____________950

霍尔效应丁_________氙________75____________2,900

FEEP Liquid_______铯___6x105至0.06_______0.001-1

VASIMR____________氩_______200___________约5000

这么一看,0.08至2.5kw的推力是80-720mN,即使假设微波源的电效率只有30%,其推进电效率也仍然能秒杀上述这些电火箭。何况2.45GHz好像就是微波炉的微波频率,现在微波炉的微波发生器电效率百分之六七十总是有的。。。

再加上不需要工质,这玩艺要是能做到比较小的体积重量和良好的寿命,啥电火箭根本就不需要存在了啊。。。

这对航天器尤其是地球轨道卫星和内太阳系探测器的姿态控制和轨道保持发动机方面的应用恐怕算得上革命性突破了,很可能可以有效延长航天器的轨道寿命。。。

对于深空探测,80瓦,70毫牛即0.07牛,算微波源效率50%,消耗类似旅行者1号上420瓦核电池的核电池的一部分也就是160瓦电能,推动和721.9千克的旅行者1号差不多大的飞行器算750千克,不考虑引力加速因素和星际物质阻力的话,如果我的中学物理还能剩下一点没出错,那么此航天器一年就能从速度0加速到大约3000米/秒。

而我们现在发射过的航天器中飞行速度最快的旅行者1号,其速度不过17000米/秒的样子。考虑到我们用化学火箭把它就算用第一宇宙速度打上去(因此获得7800米/秒的初速度),那么只需要三年多点这个航天器速度就会超过旅行者一。。。

这还没有考虑我们大概会用化学火箭把深空探测器打到至少第二宇宙速度并且会设计轨道利用引力加速。。。

喵,细思恐极,too good to be true,我不相信。。。。。

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