能用核聚變的能量作為火箭推進器的能量嗎?

時間 2021-05-06 15:04:27

1樓:有鳥焉 名曰澤

1.理論上可以

2.問題是核聚變過程不可控

3.之前做任務設計,提到"核能"兩個字的時候,老師都會默默地抬起頭,微笑的朝設計者眨下眼,說:"親,你這是近地任務吧?"根據現在的技術的可靠性近地任務盡量不使用核能。

2樓:[已重置]

先說結論:可以。

首先申明:核聚變推進並不完全是可控核聚變。

核聚變推進的原理大致如下:

1,將氘和氚的等離子體注入反應室。

2,在反應室中利用線圈產生的磁場對氘和氚等離子體進行壓縮。

3,氘和氚發生核聚變之後從噴管噴出,釋放能量。

為什麼核聚變推進不是可控核聚變呢?

可控核聚變要求是能夠可持續放電。

但是核聚變推進既不要求可持續,也不要求放電。

整個過程只需要給電容器充電,然後幾毫秒時間就可以完成,沒必要可持續。

其次,火箭需要的是動能,不是電能,所以自然不要求放電。

與此同時,核聚變推進還需要電進行驅動,但是獲得的動能增益,遠大於電能。

如圖,在Nasa的某個火星計畫當中,太陽能的輸入功率是180kW,而與此同時,輸出的動能為36MW,功率增益為200倍。

通過這種方式,地火往返時間可以縮短至210天,只需要一發運載火箭就可以執行。

相比之下使用全程使用化學火箭需要9次發射和1680天的任務時間。

目前這款發動機已經投入試驗了,但是似乎並不是太順。

按照NASA的roadmap,核聚變火箭要在2023年以後達到200倍增益的目標,能否順利實現目前來看還是未知數。不過還是蠻期待的。

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