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主题:【原创】论流浪地球中月球和木星的正确打开方式 -- diamond

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家园 工质消耗和能量消耗是一对矛盾

提高喷射速度无疑可以节省工质,但会把更多的能量消耗在工质的动能上。设想一下,地球的速度是30km/s,工质速度是十分之一光速,30000km/s,离开地球后为29970km/s,在宇宙里继续飞行。工质初始速度的平方对应发动机给予的动能,而剩余速度的平方所代表的剩余动能就都被白白带走了,二者之差是地球获得的动能,占比极小。这样推进的能量效率是很低的,也就意味着发动机功率必须成倍提升,甚至超过太阳若干倍才行。

这里还没有考虑相对论效应,物体的运动速度接近光速的时候,等效质量趋向无穷大,动能不再是速度的平方关系,而是趋向无穷大。相应的,能量效率趋向于0。所以,试图采用发射光子推进的办法也是不可行的。

假设行星发动机采用无工质推进,把石头烧成光子打出去,相当于实现了E=mc^2,把物质变成了纯能量,原则上倒是可以,因为光子也有动量,也可以产生反冲,但这么做的能量效率实在太低了,冲量也低得可怜。这个方案在技术上等价于太阳帆,“只送大脑”还行,流浪地球的话烧光整个太阳系都不一定够用。

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