宇宙随想(三)驾驶一艘飞船 飞进太阳里去

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黑科技1718
2022-08-07 · TA获得超过5893个赞
知道小有建树答主
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太阳,太阳系唯一的恒星,一个地球体积130万倍的等离子体灼热大火球,表面温度6000 C,核心温度1500万 C。其通过内部无时不刻的氢聚变,不断的向周围辐射着光和热。

目前地球上最耐热的材料是碳化钽,熔点3983 C。这意味着任何材质的飞船,仅仅靠近太阳就要被它融化。

目前人类掌握的材料性能,已经逼近了物理上限,而要想拥有可以长时间承受1500万高温的材料,基础学科将需要数十次大爆发才可能。算算时间,5千年只爆发了一次,估计不等个数十上百万年,等不到那一天。

我不想等,真的,为什么我这一生就不能知道恒星的奥秘呢,不能到了我这,我能知道的只有996是福报的说辞。

那么,抵抗极限高温的方法有吗,有!

并且人类已经应用许久,技术累积已经接近完善,征服太阳,并不是天马行空的幻想。

这个方案正是人工可控核聚变领域的成果之一,磁约束核聚变方式中的磁场控制高温技术。

太阳核心的天然核聚变可以持续发生的原因,在于高达3000亿大气压的压力和1500万度的高温,这是催化核聚变的必须条件之一。

为了实现人工核聚变,需要模拟太阳核心的物理条件,但是3000亿大气压的环境绝对无法满足,那么就继续提升温度,达到上亿度,让原子核与电子分离,并且温度越高,原子核的运动越剧烈,氘氚原子核不断的撞击融合,产生的能量大于为驱动聚变反应而输入的能量,核聚变持续自持,嗯,电来了。

这里我想到一个趣事,上世纪50年代法国第一座核裂变电站由于技术原因为保持持续发电,需要不断从外部输入电力,结果输入的电力远远大于制造的电力,越发电越亏本。当然,现在法国的技术是世界前列,成功的背后,都是有着无数弯路的。

上亿度的温度,任何材料制造的容器壁都不能承受这样的高温,那就制造一个磁场,让离子在磁约束设备内做环绕高速运动。

这类设备,最常见的是托卡马克装置,我国合肥的“东方超环”,日本的JT-60,英国的JET等世界领先的核聚变研发设备,都是此类。

这就是隔绝超高温的方法,应用到飞船上,可以制造一个强力磁场围绕飞船,射向飞船的超高温粒子,在其没有接触到船舱的时候,就将被磁场反弹出去。

热能由热传导、热辐射和热对流这三种方式来实现,太阳上没有空气,只要不让粒子打中船舱,热无法传导,安逸了。

这时候我想到了飞船屁股怎么办,全包起来无法喷射工质而推进飞船了,看来需要将磁场分几个区域,喷口这里需要电子控制闭合独立的磁场,强力喷射推进时打开,喷完就关门。

还是有问题,不同电性的粒子受电磁力的方向不一样,一个磁场很难保证反射全部的粒子,并且,中子是中性,不带电,磁场无法影响,一个疏忽,飞船就要化为离子态,就要愧对宇航员一生。

有办法,目光再回到可控核聚变的成果上来,惯性约束核聚变,这是用数百道激光互不干扰的打在直径3毫米的金属小球上,激发核聚变的过程。

现在,我们可以将激光发生器装在飞船上,这些超高温粒子们,速度只有光速的千分之几,百分之几,在高速计算机的控制下,他们的路径无所隐藏,打飞它们。

好了,加上船舱内部锂6屏蔽层,安全问题这下解决了。如果担心热量,还可以加一个液氨层给电磁场和飞船内部做冷却。就是路程有点远,1亿5千万公里,相当于3个地球到火星的距离,按照现在化学飞船的速度,大约需要飞3年。


至于辅助动力补给,有3个方案,大量高能光子击中船舱,可以转换成电能。飞船内部安装垂直于其轴线的小磁场,利用磁流体发电机的原理切割磁力线,也可以产生电能,此外,漏网中子击中船舱,可以与屏蔽层的锂6发生反应产生热能。

在太阳内航行,能源采集,源源不绝。

一切就绪了,唯一缺少的就是长途星际旅行的经验,这要等美国2035年火星载人登陆完成后进行了。


还要什么呢,宇航员的勇气,太空航行,唯有勇者留其名。

想了想,这艘飞船可以在太阳内部穿梭,但是不能太深入,不是温度的原因,而是压力。直径130万公里的太阳太大了,进入的过深,飞船要被重力压扁,怎么对抗引力,我贫瘠的想象力想不到解决方案了。

还想写到降落在太阳的内核上,看一看流动的液态氢氦原子电浆是什么样子。真可惜,科学不允许这么做了。

和降落中子星比较一下,还是穿梭太阳容易的多。

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