航天器可以在磁场上冲浪太阳系

2017-10-30 19:07:21

据美国宇航局高级概念研究所资助的一项提案,未来的宇宙飞船可能会冲击地球和其他行星的磁场,在太阳系周围采取以前不可行的路线带电的飞行器不需要任何类型的火箭或推进剂美国纽约伊萨卡康奈尔大学的梅森佩克获得了一项研究这一想法的资助,该理念基于磁场对带电物体施加力的事实他说卫星可以用两种方式中的一种充电 - 通过向空间发射一束带电粒子,或者只是让放射性同位素发射带电粒子然后,被充电的卫星将被地球的旋转磁场轻轻推动,使其能够改变轨道甚至逃离到行星际空间早期迹象表明这个想法可能有效在美国纽约宾厄姆顿大学的一项实验中,佩克的同事吉姆·布朗里奇将一个小导电球连接到真空室内的一片放射性Americ 241上,成功地将球体充电但球体在给定电压下所保持的电荷量(称为电容量)并不是很大另一方面,细长的细丝具有大量的电荷保持表面积,因此一种可能的设计涉及许多附着在航天器上的细丝设置会有一个相当滑稽的外观 - 由于静电荷,细丝会向各个方向伸出,就像新刷干的头发一样圆柱形的纤维网 - 类似于长袜 - 也可以附着在航天器上为了充电,放养可以涂上放射性同位素,其中最强大的是pol -210,这种同位素用来毒害前俄罗斯间谍亚历山大利特维年科但佩克说,“只要在航天器上工作的人不舔它”,它就应该安全地放在长袜上放射性同位素比粒子束提供更多的充电功率,粒子束必须由庞大的太阳能电池供电但他们提出了自己的技术问题 “我们希望能够调节电荷,”佩克说 “但你如何关闭同位素”他认为解决方案将涉及改变电荷支架的几何形状以改变其电容之前已经提出了其他无推进剂空间旅行的方法,包括太阳帆和电动系绳像Peck的提议一样,系绳也可以用来控制行星磁场,但是以稍微不同的方式,通过沿着电线发送电流然而,系绳可能难以控制;佩克说,系绳和风帆都必须是巨大的 - 至少要测量20至30公里 “我们提出的东西更轻更小”他认为他可以获得与长约2或3公里的长袜类似的性能,并且因为它可以用轻质碳纤维制成,它的质量只有几公斤它所产生的力太小,无法通过大气发射太空船 - 这仍然是传统火箭的作用到达轨道后,他目前的设计将开始缓慢,大约需要一年的时间来逃离地球的引力但是一旦离开地球,野外骑手就可以前往它的自然之家:木星,它的磁场比地球的强度大得多佩克建议未来对木星的任务可以使用它的场地作为刹车,减少所需推进剂的质量并节省资金木星还可以用作太阳系其余部分的中转站,因为太空船理论上可以利用巨行星的磁场使用比简单的引力弹弓更尖锐的转弯当然,这仍然是一个未经考验的概念 “NIAC以资助高风险但高回报的想法而闻名,”Peck告诉“新科学家”杂志他希望能够进行实验性的发射,看看它是否可以在真实的太空环境中发挥作用如果确实如此,那么也许 - 从现在开始几年 - 第一个放射性空间放养将乘坐地球的磁场并前往行星更多关于这些主题: