导语:探索太空的探测器,宇宙飞船,都需要燃料燃烧产生强悍的推动力,地球上最强悍的能量就是核聚变的核燃料。
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假如把宇宙飞船的燃料换成可以发生核聚变的原料,长生的推力会不会把飞船加速到光速?
要知道,在宇宙规则里,光速不可被超越,有静止质量的物体,速度也永远加速不到光速。
以我们现有的电力,要把1g物质加速到光速,需要消耗三峡大坝18年的发电量。
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如此恐怖的能量,让我们知道,把宇宙飞船加速到光速,显然是望尘莫及。
核聚变推进:虽不能超光速,但足以重塑星际航行
核聚变,可以源源不断的产生能量,就比如旅行者一号,已经飞行了50年,核电池依然可以提供电能,让通讯继续实现。
核聚变推进,可以源源不断的提供动力,可以持续推进几十年,却依旧不会把速度推到光速。
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在爱因斯坦的相对论里,速度越大,物质的质量也就相对越大,这时候,速度的提升,需要的动能也就越大。
动能越大,需要的推进力也就相应的提升,所以说,达到光速,永远不会可能。
不过,推进技术依然是我们迈向深空的关键一步,它能够带来的提升是革命性的:
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传统化学燃料(如液氢液氧)的能量密度约为1.4×10⁷焦耳/千克,而核聚变(如氘氚聚变)的能量密度可达1.8×10¹⁷焦耳/千克,是化学燃料的1285万倍。
也就是说,携带相同质量的燃料,核聚变飞船的航程可以达到化学燃料飞船的数百万倍,甚至实现飞出恒星系统。
还是旅行者一号,它会在未来飞出太阳系,进入星际空间,围绕银河系中心运转。
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目前,我们最快的探测器是帕克太阳探测器,借助太阳引力弹弓效应,最高速度约为72万km/h,也不过是光速的0.067%。
理论上,核聚变推进飞船可以达到10%~20%光速,这意味着前往4.2光年外的比邻星,航行时间将从数万年缩短至20~40年,这样,我们有生之年实现星际殖民就成为可触及的目标。
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虽然无法超光速,但相对论效应确实会让飞船乘员体验到时间变慢的感觉
若飞船以90%光速航行,飞船上的1年,对应地球上约2.3年。时间膨胀是真实的物理效应,也就相当于穿越到未来。
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宇宙的规则就是如此,当我们能够打破宇宙规则的时候,一切就会焕然一新!
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