核动力飞船,美国核动力飞船

核动力飞船,美国核动力飞船

大家好,关于核动力飞船很多朋友都还不太明白,不过没关系,因为今天小编就来为大家分享关于美国核动力飞船的知识点,相信应该可以解决大家的一些困惑和问题,如果碰巧可以解决您的问题,还望关注下本站哦,希望对各位有所帮助!

核动力飞船是否能被实现核动力飞船的确有可能被实现!而且,最快在2030年,我们就能看到“核动力飞船”的问世了,届时一定会开启人类航天领域探索的新篇章。

谈及我们人类迄今为止在科学道路上的探索和发现,可能,我们说上三天三夜,也讲不完百分之一!但是,宇宙之广袤,远远超出了我们的想象空间;人类最前沿,最高尖端的技术,在茫茫星海中,仍然不值一哂!

比如说,人类迄今为止所发射的距离最远,速度最快的探测器,还是上个世纪的产物“旅行者一号”。它在宇宙中漂泊了五十年,也不过仅仅飞过了太阳系十分之一的距离!太阳不过三个光年的直径而已;

换算一下,我们想要真正探索全部的宇宙,是何等的困难呢!首要的挑战,就是“燃料”和“驱动力”的问题!现有的技术,只能让大型飞船在宇宙中航行两年到三年,根本不足以支撑长时间的运转。

所以,研究新型能源,迫在眉睫!近期,有人宣称“核动力飞船”,能够解决目前的所有困境,这句话听起来虽然有些言过其实了,但是,也不无道理!核动力飞船,现在正在被NASA紧锣密鼓的研究中;

他们,打算利用“核聚变”的技术,让飞船在宇宙空间中汲取其他恒星,行星散发出来的能量,从而驱动自身前行!实现之后,我们不仅能让飞船的燃料取之不尽,用之不竭;利用效率,也就是航行速度,也比现在快出一百倍以上!

据美国哥伦比亚大学天文系教授韦恩介绍说,这项技术的各方面已经成熟,最快在2030年,我们就能看到核聚变驱动的飞船问世!让我们拭目以待吧,这个突破,一定会是航天领域里程碑式的成就!

NASA研发核动力太空飞船,最快3个月到火星,这样的速度有多快

NASA研发核动力太空飞船,最快3个月到火星,太空飞船的时速应该达到约1.2万千米每小时,音速是340米每秒,每小时约合1.2万千米,所以说这个速度基本上是超音速了。

NASA研发的核动力太空飞船,竟然最快三个月就能到达火星,如果说研制成功,这应该是迄今为止人类到达火星最快的了。

根据一些资料,我们可以知道火星与地球最近的距离是大约5500万千米,而最远的地点与地球的距离大约4亿千米。

核动力太空飞船最快三个月能到达火星,那么三个月我们取180天。用5500万千米,除180天,再除24小时,大约就是平均每小时约1.2万千米,所以说这个速度是惊人的。

美国著名的火星探测器好奇号从2011年11月26日发射,到2012年8月6日正式登陆火星,用了9个多月的时间,如果说这个NASA研发的核动力太空飞行器用三个月的时间就能够到达火星,可以说对于人类的载人登陆火星的计划又将提走了一大步。

探测器经历八九个月的时间到达火星对于宇航员的身体是极大的考验,如果说把这个时间缩短到三个月左右,那么对于宇航员来说就会减少很多的影响。

有一点我们要明确,虽然地球与火星最近的地点是大约5500万千米,但是最远的距离却达到了4亿千米。

最近与最远点的差距是非常大的,而且火星和地球都不是静止的,都是在运转的,如果说我们发这太空飞船,太空飞船的预定轨道必定有所偏离,距离肯定也不止5500万千米甚至超过1亿千米,这距离就比较远了。

诸多因素对于研究太空飞船提出了很高的要求,当然我们也希望NASA能够研制出这样的核动力太空飞船能够助力人类以最短的时间登上火星。

宇宙飞船可以使用核动力吗为什么

理论上讲,宇宙飞船使用核动力(NuclearPower)是完全可行的,也是人类未来飞往深层星际空间的最佳动力。

宇宙空间中几乎没有物质,飞船不能像划船一样前行。如果想要向前,就得朝后方扔东西。飞船向前飞行增加的动量(mv)完全来自发动机喷出物质的反向动量。飞船在喷射物质的过程中不断加速,所以如果想要飞得更快一些,第一选择就是携带更多的化学燃料。但当飞船携带了很多燃料以后,燃料自己的重量会让发动机不堪重负。为了增加速度,飞船携带燃料重量的增加是指数式上升的。飞船需要增加携带10倍的燃料,其速度却只能上升1倍多一点。

加速飞船的另一个方法就是增加飞船燃料的燃烧效率,这个方法可以使得飞船喷射物质的速度增快。如果发动机能够更高效地产生能量,飞船就可以获得更大的加速度。如果燃料的效率增加一倍,那么飞船最终可以达到的速度就可以增加一倍。

宇宙飞船目前普遍使用化学燃料作为发动机能源。我国最新的运载火箭“长征5号”飞船使用液氢和液氧作为第一级的燃料。氢和氧完全燃烧可以产生热能作为飞船的推进动力,但化学反应所释放的能量很有限,无法让飞船加速飞往宇宙的更深处。

对此,中国科学院研究员李然博士解释说,安装核动力的飞船推力更强大持久,因为原子核裂变释放的能量的效率要高得多。二次大战前夕,德国化学及物理学家奥托·哈恩(OttoHahn)发现了铀元素的裂变现象。他在用中子轰击铀元素后发现产物中生成了较为轻的钡元素,同时释放了大量的能量。

235U+1n=138Ba+95Kr+3n

铀235在吸收中子发生裂变后,还会生成一些新的中子,而新的中子又会撞击更多铀原子,引发新的反应。这种链式反应导致能量的释放是爆发性的。爱因斯坦的质能公式E=mc^2告诉我们,物质中蕴藏的能量等于质量乘于光速的平方,令人叹为观止。

如此巨大的核能如被恰当利用,将对航天业产生巨大的推动。

美国科学家乌拉姆(S.M.Ulam)曾提出大胆构想,利用原子弹的威力推进飞船前行。这个设想中,飞船实际上是被一系列原子弹“炸飞”的,飞船携带一批小型核弹,并在发射时逐一释放它们,为飞船提供足够的推力,以达到第一宇宙速度。当然,这种飞船的飞行是脉冲式的,每一次核爆炸都会提供一个瞬时的加速度。

到了20世纪50年代,泰勒(TedTaylor)和戴森(FreemanDyson)提出了著名的猎户座计划(ProjectOrion)。他们解决了核弹能量向推进力转化的问题。即核弹产生的能量转化为高速运动的等离子气体,这些粒子在扩散时会被导向飞船尾部的推进装置。等离子气体和推进装置碰撞的冲击波提供了飞船加速所需的推力。

这种飞船并不适合地球轨道的小型飞船的运送,因为小飞船因核爆炸的瞬间加速,巨大的加速度可能将人压成肉饼。因而飞船对于火星探索甚至更远的星际飞行正好合适,可以运送长途星际旅行所需的巨大装备和生命保障系统。核弹提供的推力非常强劲,无需选择霍曼转移轨道或者借助行星的引力弹弓效应。这个近乎疯狂的猎户座计划,因1963年美苏签定的禁止大气层核试验条约而终结了。

上世纪60年代,美国宇航局NASA研发了由核裂变反应堆作为能源的火箭发动机,设想可以控制核反应的速率以制造加速度可控的飞船,代号NERVA。核反应的热量用来加热作为工质的液态氢到2000摄氏度以上,并使其从飞船尾部高速喷出,飞船获得向前的推力。该计划由于预算太过庞大,在20世纪70年代被迫取消。

NERVA的设计本质上仍是传统火箭,只是利用了核能加热用于推进的工质。

理论上,我们还可以用可控核聚变作为飞船的推进能源,并用核聚变产生的废气(氢、氘和氦的混合气体)来推进。

相比重裂变,比较轻的原子核聚变有更高的能量释放效率。当两个氘原子聚变成一个氦原子时,两个氘原子静止质量的6/1000会转化为能量。如果这些能量都用于加速氦原子,并使其从飞船尾部喷出,那么这个氦原子的速度就可能达到1/10的光速。实际情况下,能量的转换会有些损失,但飞船加速到光速的1/10在理论上仍是可行的。

李然博士认为,目前人类掌握的核聚变技术还比较粗糙,主要的成功经验只在于制造氢弹。至于可控核聚变,虽然各大国都已投入重金想要研制出可用的可控核聚变电站,但迄今尚未成功。

所有的核动力飞船计划都还处于半科幻阶段。戴森预测,到22世纪末,人类或许可以将可控核聚变技术利用于太空飞船上。但这需要人类在材料科学上取得巨大进展,制造出足以承受氢弹爆炸、并能过滤高能粒子辐射保护航天员的飞船。

然而,人们对于核动力飞船的现实担忧是,它们携带的能量如此巨大,可能对地球造成实际的威胁。可以设想,当轨道上停泊着一艘或多艘“核弹飞船”,而每艘飞船上的核燃料都足以毁灭地球时,我们真的能够睡得安心吗?

好了,文章到这里就结束啦,如果本次分享的核动力飞船和美国核动力飞船问题对您有所帮助,还望关注下本站哦!

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