而探测小行星带的黎明号探测器则以425千克的氙推进剂取得了11.49千米/秒的加速 , 假如使用化学燃料 , 燃料消耗十倍都不止 。
推力那么小 , 真有用吗?
离子电推进发动机动辄微牛毫牛 , 即使如天宫轨道维持的LT-100型霍尔电推发动机 , 其推力只有80mN , 也就是0.08牛顿 , 不过就是托起一张纸的力量 , 毫无用处不是吗?
其实在太空没有空气阻力的状态下 , 已经处在了“离心力”与引力平衡的状态 , 只需很轻的一个力量输入就能改变飞行器的状态 , 并且这个力量还能持续不断的提供一天、一月甚至一年持续不断的加速 , 并且还没有空气阻力 , 那么速度累加将会达到一个极高的数值 。
现代飞船飞向火星 , 假如用化学火箭的话 , 除了脱离地球轨道和进入火星轨道外需要加速开机和减速开机外 , 中间只有轨道调整才会开机 , 对速度增加几乎就不会有考虑 , 因此从地球到火星动辄就是半年甚至更久 。
更麻烦的是半年到达火星后 , 等下次火星靠近地球需要2年以后 , 如果使用化学火箭的话只能等火星再次靠近地球才会返回地球 。 假如使用霍尔电推火箭在途中不断加速的话 , 甚至可以将时间缩短到2-3个月 , 甚至1个月 , 当火星一次冲日中即可完成载人火星登月 , 总来回时间也就半年时间 , 对于科学家来说 , 这具有无比诱惑力 。
离子电推发动机唯一的缺点是推力太小 , 它只能作为深空宇航使用 , 而从地球到太空 , 仍然需要仰仗化学火箭 , 这点暂时仍然没有办法改变 。
延伸阅读:核动力火箭
其实科学家早已发明出一种比冲介于离子发动机和化学火箭之间的发动机 , 这就是各位闻之色变的核动力发动机 。
核动力发动机严格区分原理的话大约有三种 , 一种是使用核弹在飞船后面爆炸 , 再利用蒸发材料对飞船的冲击获得速度 , 这种经过测试理论上是可行的 , 但实在太疯狂了 , 不过在国家地理频道拍摄《撤离地球》中 , 使用的仍然是核弹爆炸推进版 。
另一种则是用核裂变加热工质后通过尾喷口排出 , 这种需要核裂变堆以及工质氢气 , 不选择水是因为在加热过程中 , 水分子的多个态会吸收额外的能量 , 而且氢的转换效率则要比水分子要高得多 。
还有就是所谓的核聚变发动机 , 不过很抱歉这种发动机到现在为止还处在想象中 , 我们就不多讨论了 。
【只能推动A4纸?重大突破!百千瓦级霍尔电推成功,它代表星辰大海】其中已经测试并且已经到了实用化阶段的第二种核裂变加热工质的火箭发动机 , 其性能相当不错 , 只是很可惜的是没有人会同意将一个核反应堆升上空中 , 一旦发生事故后果将不堪设想 , 除非人类不打算返回地球 , 否则是不可能在地球上开启这种发动机的 , 就算将其发射到太空后再开机也不行 , 万一它在空中炸了呢?
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