详细内容

科学家成功测试等离子喷气发动机,可高速飞行到太空边缘



从轮汽车、火车、飞机到火箭,不管是在水里、地面、空中还是太空,我们所用的交通工具大都使用化石燃料,燃烧效率不高,还造成环境灾难,这让人类始终处于浅层次的宇宙原始文明中不能自拔。德国柏林技术大学首席研究员贝坎特·格克赛尔带领的一个研究团队,正在研发一种等离子喷气发动机,有望让我们摆脱原始推进方式的束缚,自由翱翔于高空甚至太空边缘。这种发动机无须化石燃料,即可将等离子喷流加速到20公里/秒,即72000公里/小时,目前已成功进行了微型版本的测试。


等离子喷气发动机可以仅使用空气和电力,通过模拟核聚变反应堆或恒星,将气体在磁场中压缩并激发成炽热的电离状态,用电场力从发动机后部高速喷出以推动飞行器前进。此前这项技术还仅限于实验室研究,主要目的用于太空真空环境里小型卫星和航天器的姿态调整等小范围移动。


格克赛尔的团队希望将其用在大气层里,让飞行器使用干净能源,可以在50公里以上的高度飞行,降低商业航班的营运成本。研究人员为此使用了类似脉冲爆震内燃机的技术,利用纳秒级的快速放电来启动推进混合物,大大超过了标准燃油发动机的燃烧效率。脉冲爆震发动机是一种利用脉冲式爆震波产生的高温、高压燃气来产生推力的新概念发动机。


看起来非常美好不是?不过两个还有巨大的障碍横亘在科学家们面前,一是目前的测试机只是一个80毫米长的微型等离子推进器,需要10000台才能驱动一架标准尺寸的商业飞机,格克赛尔的团队下一步打算先用100到1000个来驱动一艘较小的飞艇或飞机。而最大的问题则是电力问题,即使微型机也耗电巨大,成百上千个则需要一个小型发电厂来供电,不可能搭载在现在的飞机上。


格克赛尔希望未来用微型聚变反应堆为等离子喷气发动机供电,当然这还得等到该项技术突破后才行,另外可能的选择还有太阳能电池板或无线电供电,总之都还遥遥无期。不过在科幻电影里,我们早已见识了这种等离子发动机,喷射着蓝色火焰,在太空里自由地飞翔。相信总有一天,我们会借助这种技术冲出地球,寻找理想的外星家园。