太空“永动机”诞生?另类燃料取代推进剂,科学家:意义非凡!

太空“永动机”诞生?另类燃料取代推进剂,科学家:意义非凡!

众所周知,永动机是指一类所谓不需由外界提供能量或是在唯一热源的条件下便能够不断运动并且永远对外做功的机器。这是科学家所假设的理想机器,也是千年来科学家们不断探索的领域,在以往的经验来看不消耗能量而能做到永动的机器似乎是不存在的。

但近来欧洲空间局(ESA)成功建造并试验了一种新型吸气式电推进器,有媒体称这种新型吸气式电推进器的出现宛如太空"永动机"的诞生。这种推进器依照霍尔推进器的设计理念,抛弃了以往的所使用的化学燃料,改为更环保更清洁的高空中的稀薄空气作为燃料,利用电场和磁场来电离不断吸入的气体(一般为氙气),然后将这些粒子喷射出来持续产生推动的动力,这一理念仿佛就是在设计一款永动机。

作为原型的霍尔推进器虽然想法上和新型吸电式电推进气大致相同,但由于其功率不超过4.5千瓦,所以只能作为卫星的辅助推进器来使用,其作用仅仅是用作改变卫星的飞行姿势,主要还是依靠化学燃料来实现卫星推进。

这一基于霍尔推进器而设计出来的新型吸气式电推进器,不仅解决了霍尔推进器功率过小的致命问题,而且还在其它方面做了优化,为实现卫星在低轨道长期飞行开辟了新道路。该喷射器可以源源不断的吸入气体,不断地电离喷射做到持续不间断的提供动力,一改常规电推进器受所携带的推进剂容量限制的窘况(一旦耗尽,任务结束)。当其在其他行星大气层外缘飞行,会持续吸入气体(例如CO2)作为燃料并不会出现燃料耗尽的状况。不过由于木星等地外行星外围的风暴过于强烈且距离过于遥远,金星的地表气候环境十分恶劣,水星和月球的表面没有检测到大气层的存在无法使用新型吸气式电推进器,所以这个推力系统目前还只适用于地球和火星。

虽然推进器所使用的吸气式电推进技术目前只适用于真空状态,但科学家们猜想这项技术将拥有更加广阔的应用天地,意义非凡。科学家们就此技术展开了新的假设和实验。沃尔波特说“使用空气作为推进剂为近地空间任务开辟了新天地,这些任务可用于高分辨率成像、研究大气层顶部的变化等。”

窃认为在此项技术上,我们看到了人类在自毁式发展的道路上悬崖勒马,正在朝着生态的,可循环的绿色方向发展。当这项技术越来越成熟的时候,由于人们越来越多的太空探索所消耗大量能源能因此减少,当卫星在太空中的寿命几乎是永久的时候,太空垃圾也会越来越少,这对全世界来说,是一件不可多得的好事。

或许在将来的某一天,吸气式电推进技术会应用于我们身边的各行各业,解决能源危机,改善生态环境,让我们的日常生活远离那些高污染高危险的化学原料,真正做到绿色生活。到时候就不仅仅是延长机器的使用寿命了,可能就是延长地球寿命了。