第166章 科幻引擎(三)(2 / 4)

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同时,操控中微子的技术在能源和工业领域也具有巨大的应用潜力。

加粗 - 新星推进器

新星推进器及其 “升级版”—— 超新星推进器,是一种移动死亡恆星(如白矮星)的方法。其核心原理是:向白矮星表面输送一股氢气流,引发小型 “新星爆发”,利用爆发產生的衝击力推动白矮星运动。

这种技术与猎户座推进器的设计思路相似 —— 后者通过在太空飞行器后方引爆核弹来推动太空飞行器,而新星推进器则是通过在恆星表面引发核爆炸来推动恆星,只不过规模要庞大得多。

加粗 - 核电动离子推进器

核电动离子推进器(也称为核电动火箭或核电动推进系统)是一类以核反应堆(裂变或聚变反应堆)为能量来源的推进系统。其工作流程如下:

1. 核反应堆產生热量;

2. 通过热机將热量转化为电能;

3. 电能用於驱动电动推进系统(如离子推进器),通过电极或电磁体加速带电粒子,使其以高速喷出,產生推力。

这类推进系统的应用场景包括:

太空飞行器依靠核反应堆为飞船供暖、照明、维持生命支持系统等设备供电,同时利用多余电能驱动离子推进器,实现太空飞行器的推进。

然而,核电动离子推进器面临两大主要挑战:

1. 能量转换损失:在 “热能电能推进力” 的转换过程中,每一步都会產生显著的能量损失;

2. 设备复杂性:需要携带额外的能量转换设备、电力传输系统等,这些设备不仅增加了太空飞行器的质量,还存在磨损和维护需求。

因此,许多核动力推进设计方案都在尝试规避 “通过热机发电” 这一步骤,例如核灯泡推进器、核热推进器、核脉衝推进器等。

加粗 - 核灯泡推进器

初看之下,核灯泡推进器可能会被误认为是一种光子火箭,而且它確实可以被改造为光子火箭。但核灯泡推进器的核心设计目的是:

1. 核心结构:採用一个工作温度约为 22000 开尔文的气態堆芯裂变反应堆;

2. 石英壁设计:在反应堆外部设置一层石英壁,该石英壁对反应堆在 22000 开尔文温度下发射的辐射(主要是硬紫外线)具有透明性;

3. 推进方式:

o 若让紫外线直接从太空飞行器尾部射出,可构成一台功率较弱但性能稳定的光子火箭(由於核反应堆能量密度高,其效率仍优於传统化学火箭);

o 更常见的设计是:让紫外线照射到推进剂上,推进剂吸收紫外线能量后被加热至高温,隨后高速喷出 —— 这种方式的排气速度最高可达 30000 米 / 秒,远高於目前最先进的化学火箭燃料,非常適合用於行星际太空飞行器。

加粗 - 核脉衝推进器

核脉衝推进器(也称为外部脉衝等离子体推进系统)最著名的应用实例是猎户座推进器。其核心原理是:在太空飞行器后方引爆核弹,利用核爆炸產生的巨大能量推动太空飞行器加速。

核爆炸的能量与质量成正比,因此这种推进方式的能量密度极高。但需要注意的是:

並非所有核脉衝推进器都使用大型核弹或高频率爆炸;

理想情况下,我们希望使用小型核弹,並实现近乎连续的爆炸,以產生类似 “核火箭火焰” 的持续推力;

但现实中,核弹的尺寸越大,成本通常越低、效率越高;

因此,要实现 “微型核爆炸”(威力相当於常规炸弹甚至手榴弹),需要依赖超稀有人工元素或反物质催化核聚变技术。

核脉衝推进器的基本设计包括:

1. 推板(pher pte):在太空飞行器后方安装一块大型坚固的金属板,用於吸收或反射核爆炸释放的光子和粒子,將爆炸衝击力转化为向前的推力;

2. 缓衝系统:推板与太空飞行器主体之间通过一组强力弹簧连接 —— 核爆炸推动推板向前运动时,弹簧会缓慢压缩,將推板的 “瞬时衝击力” 转化为对太空飞行器主体的 “持续推力”,避免太空飞行器因瞬间过载受损;

3. 变体设计:美杜莎推进器是核脉衝推进器的一种变体,它在太空飞行器前方设置一个帆状结构,通过长繫绳与太空