離子發動機是奇跡技術還是奇跡宣傳?俄羅斯專家說了真話

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近兩年,一些媒體炒作離子發動機是太空奇跡,稱利用此技術可以進入深空旅行,快速抵近火星甚至飛出太陽系。這到底是技術奇跡還是一種宣傳奇跡?實際上離子發動機有這麼神奇嗎?

最近,俄羅斯太空局報告了計劃在2025 – 2030年進行200瓦到35千瓦功率的離子引擎試飛。這種飛行器是為了進入其他行星的重型運輸系統。但要做到這一點,你必須制造一個100千瓦的離子引擎。

關於這個問題還有其他資訊。

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一年前,俄羅斯發布了一份獨家新聞,稱「新的離子和霍洛維空間推進實驗模型將於今年進行。」報導稱,該公司是由三一學院和熱核研究研究所讚助的。利用離子發動機,加速後理論上只要70天去火星。而傳統火箭發動機需要較長時間。

俄羅斯有兩個強大的離子中心在研究離子引擎——一個在莫斯科,另一個在崔妮蒂。另一個是電漿物理學和等離子技術的領導者——在一些專家看來,這是贏得太空競賽的關鍵所在。

那麼,世界真的進入了離子引擎時代了嗎?

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問題是,準中性電漿上的粒子加速器和傳統發動機一樣,它們有一個共同的問題——由於加速到巨大的速度,快速離子會對發動機材料產生侵蝕。這一挑戰的龐雜之處在於,60年來,世界上最好的科學中心一直在努力尋找新的建設性材料或巧妙的工程解決方案。

在西方媒體上,甚至有人懷疑離子引擎是一條死胡同。說這是開發人員真正的致命弱點。離子引擎當然好,通過幾個脈沖來調整軌道,這顯然是太空中需要的。

今天,世界各國都在努力研究離子引擎。

在這裡,我們還需要討論另一個根本問題,這是探索外太空的一個強大障礙。專家們認為,僅僅通過縮放離子引擎來增加推力是愚蠢的。侵蝕的速度不僅會加快,而且還需要完全不同的研發。換句話說,俄羅斯凱爾迪什中心雖然成功開發了id -200 kr離子發動機的功率高達3 kw,但不能通過以前的解決方案提高到30 kw。

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這就像把蚊子放大到人類大小,然後,根據計算,蚊子不會飛起來。同樣的設計,但更大的引擎只能推自己,而不是宇宙飛船。

換句話說,如今,離子動力裝置提供的推力非常小

因此,俄羅斯去年測試成功的ids -200 kr的3千瓦時功率即使將來達到75千瓦時的推力。在地球上,它只能舉起一張薄紙。

然而,有跡象表明,開發人員已經或正在克服根本障礙。不過許多專家仍然持懷疑態度。

雖然是重大技術突破和發明,理論構造已經形成和具體,證明了長期離子驅動的現實。

在歐洲科學家中,有一種觀點認為,如果通過特殊的幾何磁場來保護放電室中的陽極元素,問題就會得到解決。

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中國科學家說,他們發明了一種新的電離和加熱離子發動機的方法,可以在同樣數量的燃料下增加大約50%的推力。

但現在美國人似乎掌握了離子發動機技術領導地位。美國國家航空和宇宙航行局噴氣推進實驗室表示,計劃於2022年8月發射的太空器將使用超有效的霍爾引擎在火星和木星之間的主小行星帶發射。

這是美國NASA第一次測試離子發動機

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據報導,美國NASA在商業技術方面取得了突破。這種引擎使用的是為等離子電視板開發的技術,而等離子板最近才被LED螢幕取代。你從沒想過過吧。

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這項任務的目的也是向世界證明,向其他星球旅行的時代已經開始。因此,與離子驅動相幹的技術繼續發展,主要是通過相鄰的科學領域,包括電漿物理學。過去對用於電離氣體的電力來源的擔憂已經被有效的太陽能電池板和緊湊的核反應堆克服。

所有這些都使得通過離子發動機進入深空的旅行在今天是真實的。

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