如果说我能一口气把天宫一号吹走,很多人肯定会说这不是吹牛?
我一口气只能吹走一张A4纸,但当我到达太空时,我可以安全地吹走宇宙飞船。
根据牛顿第三定律,如果你想移动一个运动中的物体,你必须给它一个力。
我们靠脚底与地面的摩擦向前走,如果我们在空中被抬起,我们就无处施展力量。
那么,航天器在发射到广阔的太空后是如何获得力的呢?
原本静止的火箭在气体的推力下成功升空,航天器的动力也是如此**。
它喷射空气有三种主要方式:
第一种是物理方法,主要使用压缩气体射流推进,结构简单但效率低。
第二种是化学法,它是通过注入化学燃料来燃烧快速膨胀的气体而获得的,这些气体非常强大但体积庞大。
第三种是电力推进,其中最常见的是霍尔推进,它通过从高速离子射流中获得反作用力来推动航天器。
那么问题来了,离子是带电的原子,微观世界的离子能推动宏观世界的航天器吗?
这个离子电流能产生力吗?
霍尔推进的缺点是推力小,有多小?
安装在天宫空间站上的霍尔推进器每个只能输出80毫尼的推力,毫不夸张地说,这只能推动一张纸。
但是我们不要忘记,太空中基本上没有阻力,80毫牛足以推动一个数百吨的空间站,尽管它的力量很小。
也就是说,推力虽然小,但却是瑕疵,但瑕疵并不隐藏。
这是因为霍尔推进器具有三个高优势:高比冲、高速度和高能效。
比冲代表推进剂每单位质量产生的推力,就像马一样,它吃的草越少,它跑得越远,比冲越高。
在相同重量的推进器下,霍尔推进器可以产生10倍于常规火箭发动机的推力,喷射速度与航天器飞行的最终速度有关。
传统的火箭推进器的最大喷射速度为每秒三到四公里,而霍尔推进器可以达到每秒 10 到 80 公里。
传统的火箭推进器依靠轰轰烈烈的奇迹,但工作时间不长,一般只有三四百秒,只够带我们逃离地球。
另一方面,霍尔推进器可以工作数千小时,使航天器一直加速,使星际旅行不再是梦想。
2022年1月,中国最新霍尔推进器测试成功,最大推力为46牛顿,比冲和能源效率打破了美国创下的最高纪录。
它已达到世界一流水平。
现在你相信了,对吧?
霍尔推进器的威力不仅吹响了飞船,也吹响了我们进军星辰大海的号角。
展望2024年,欢迎在评论区留言!