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蒙牛78亿收购网红奶粉贝拉米,却股价大跌 到底值不值?[图]

日期:2019-11-03 15:27:12     浏览:3487    

自从美国总统特朗普在2024年提出重返月球并最终将美国宇航员送上火星后,如何尽快完成任务就成了美国宇航局的重中之重。为了尽快解决火星探索中的一些问题,特别是动力系统,美国宇航局最近授权美国物理学家埃默里·齐(Emory Qi)及其团队加速开发一种新型核动力发动机。

这幅图展示了一个带有核热机的低地球轨道航天器的想象。

Nasa这次又提起了这个古老的故事。事实上,早在上个世纪,美国和苏联就提出了核热火箭的想法。然而,随着近年来火星探索的发展,这种重量级设备再次被美国放在前台,因为它被认为能够有效解决深空探测的动力问题。美国科学家认为,核动力火箭发动机的效率是传统火箭化学助推器的2倍以上,这将使美国火星探索更加安全。将来,发动机将安装在火星宇宙飞船上。飞船在初始阶段仍将依靠传统的化学动力进入太空轨道,但火箭分离后,反应堆将开始飞往火星。

单比冲性能,核动力发动机有很大的优势:目前,比冲最大的火箭发动机比冲不超过500秒,但核动力发动机比冲数十万,传统火箭往往重达数百吨,储存、运输和发射准备费用巨大,执行火星任务需要三年的时间来来回回,但核动力火箭一方面, 只需要几十公斤或几百公斤的核反应物就能飞得很远,理论上重量减轻可以达到60%,另一方面,它的运行速度是化学火箭的三倍多,其他航天器从太空飞到火星轨道只需要一半的时间。

然而,反对的声音并不小。许多美国科学家和人民对可能的核泄漏深感担忧。反对者说,任何运载核材料的火箭或宇宙飞船都将需要大量的研究费用,其发射和进入太空也是不安全的。如果火箭发射失败或者宇宙飞船坠毁在任何星球上,将会导致核灾难。此外,发动机本身仍在排放核辐射气体,这种气体既昂贵又危险。然而,美国宇航局不同意这一声明。他们认为美国现有的技术实际上已经足够先进,可以防止撞车。至于核气体,理论上也在控制范围内。

图为美国的nerav核热力发动机。

美国宇航局如此自信的原因与美国核热火箭研究的深厚基础有关。美国核热火箭研究始于1953年。在此之前,只有核心反应堆的发动机,如猕猴桃,福玻斯,peewee-1,nerav和核熔炉-1-1先后制造。其中,pheobus系列最初是为未来载人火星任务而设计的。2004年,在评估了化学动力、太阳能推进、激光、核能和核热等一系列先进概念螺旋桨后,美国首次肯定了核热火箭发动机的重要地位。在随后发布的“空间技术路线图和优先事项”中,美国将其直接列为载人火星任务的首选。然而,迄今为止,美国似乎仍在讨论核能推进是否适用,以及核聚变或核裂变是否用于核热推进。

因为另一家大型航空航天公司俄罗斯一直倡导双重模式,即核电和核供热。说到核推进,其实质是在宇宙飞船上安装一个小型核电站,将核能转化为电能,然后提供给使用电能的离子推进器或霍尔推进器。

图中显示了一个离子推进器。

核热推进与传统火箭相似:传统火箭依靠化学反应产生热气,热气从管道中排出,给火箭带来反向推进,而核动力火箭发动机利用核裂变/聚变产生热量来加热气体,然后气体被排出以提供动力。然而,核裂变和核聚变目前是可能的解决方案,两者之间的性能比较也在进行中。

美国核裂变发动机研究基础雄厚,但核聚变发动机研究相对较晚:直到2011年,空间推进研究公司和美国华盛顿大学才发起联合研究。还没有成熟的产品。华盛顿大学通过计算机模拟对核聚变引擎驱动的宇宙飞船进行了相对严格的火星探索模拟,结果是成功地将宇航员送上火星并带回地球。然而,美国并不十分热衷于推广核能,认为它不具备核热的重要地位。

图为火星探测器的发射想象。

但是俄罗斯人似乎更重视两者的结合。俄罗斯的思路是设计相同的反应堆,但它可以让发动机切换运行模式。它既能发电又能推进。这样做的目的是有一个额外的动力选择,即当需要大推力时使用核热推进,当需要小动力时使用电力推进。俄罗斯人还认为,电力本身对维持航天器和各种设备的运行至关重要。但是客观地说,这样的设计无疑会增加复杂性,而且越复杂,问题就越容易出现。

在中国成功探月的同时,中国的火星探测之旅即将开始。中国将首先使用探测器探测整个火星星球,然后登陆火星车,最终实现载人登陆火星,甚至在火星上建立研究基地。因此,许多人认为中国未来也将发展核热机,因为它已经成为深空探测设备发展的一个重要趋势。有人认为双模核动力发动机可能是中国的首选,但如何设计这种发动机及其性能指标仍需进一步研究。


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