太空旅行的未来

我们未来的火箭会是什么样子?
5月29日

采访

詹姆斯·萨德勒,空客防务和英国航天公司

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我们未来的火箭会是什么样子?主持人伊兹·克拉克向公众提问,然后采访了来自空客防务和航天英国公司的詹姆斯·萨德勒,他设计了推进系统。

第一个人——非常非常大,可能适合…那里有成千上万的人。

第二种人——我认为他们不会存在。我觉得应该是《星际迷航》里的那种。把我传送上去,斯科特。

第三个人:超级光滑,我不知道还有什么,你什么都不需要做,有人有那种机器人。

第四个人——老实说,他们一开始可能很小。因为他们可能会,我不知道,先去采矿。

伊兹-专家们怎么看?

詹姆斯-我是一个乐观主义者。我认为人类在太空旅行方面会做得很好。

Izzie -这是来自英国空中客车防务和航天公司设计推进系统的James Sadler。

詹姆斯:有一种叫做奥尼尔圆柱体的装置,基本上就是在太空中旋转的大型空间站。所以它们有重力的外观,当然你可以在火星,金星,地球周围有更多的空间站,它们可以作为加油站,如果你要进行深空旅行,你甚至可以想象它有点像游轮,你从一个港口到另一个港口,空间站成为港口。

Izzie -这听起来像是《银河护卫队》里的东西,但美国宇航局已经研究了这些太空港,虽然理论上是可能的,但它太贵了。目前的航天器使用化学成分:一种燃料和一种氧化剂,本质上是点燃大火,火箭像烟花一样发射升空。

詹姆斯:你的推进系统越好,你到达某个地方的速度就越快,你可以走得更远。目前,如果我们想把人类带到其他地方,我们可能会被限制在火星上。如果我们想去更远的太空我们想去另一个恒星系统比如说,我们在附近发现了另一个可居住的星球,目前还不存在载人飞船的技术。但是如果我们想去看一看,我们可以发射非常非常小的宇宙飞船,比如邮票大小,使用一些非常新颖的技术,我们使用太阳帆。

所以我们有这种非常轻的材料,它可以从这个非常小的航天器延伸很长一段距离,我们可以用激光或阳光轻轻地推动它很长一段时间。所以这有点像在海上航行,有微风,你不会很快到达任何地方,但是在一段时间内,你可以变得越来越快,这可能会给你足够的推力来离开。

伊兹-但对我们人类来说并不理想

詹姆斯:我们现在正在研究下一代的电力推进系统。它的工作原理是你取一种惰性气体。在我们的例子中,我们通常使用氙气,然后把一些电子从它身上去掉,使它带电荷。一旦它带了电荷,你可以用电场给它一些速度。在这种情况下你可以把一个离子加速到每秒35千米这是它从火箭后部出来的速度。

伊兹:这就给了它一点推力,让我们继续前进。

詹姆斯:没错。所以你得到的是质量和速度的结合这就得到了动量。每次你拿一块质量然后以一定的速度把它扔出火箭的后部你自己就获得了那个动量。抛出物体的速度越快,得到的动量就越大或者抛出物体的速度越高,得到的动量就越大。在电动火箭中,我们的想法是,你可以非常快地抛出非常小的质量,而在传统的化学火箭中,我们会非常慢地抛出大量的质量,这就是电力推进效率的来源。

Izzie:还有一种引擎既高效又能提供足够的推力,那就是VASIMR引擎。这可以让我们在三个月内到达火星,而不是八个月到一年。

詹姆斯:他们的工作原理是把物质变成第四种状态,所以他们把一种传统的气体电离成等离子体,或者一旦它变成等离子体,就很容易通过各种形式注入大量的能量,比如射频加热,可以让气体的温度上升到100万度,比太阳表面还要热。然后你可以用一种更有效的方式从后面弹射出来这样每加仑能跑更高的里程同时也能获得更大的推力。

伊兹-你觉得什么时候会发生。如果有的话。

詹姆斯:在航天工业和核工业中都有一种说法,那就是它永远是50年后的事情。50年前,他们认为今天就能实现,而今天,我们认为这还需要30到50年的时间。

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