据媒体近日消息,美国麻省理工科大学的工程师研发出一种新型火箭,依靠氮气提供推动力,与传统化学燃料火箭相比,体积小许多,成本仅约十分之一,速度提高近十倍。
这种新型火箭的技术结构和工作原理简单:氮离子推进器由三部分组成,即一个石英管、无线电发射天线和磁铁。使用的气体被泵入石英管,管外的无线电发射天线使气体产生等离子效应。磁铁产生和引导等离子,并在系统内对其加速。最终产生的高速等粒子束就是火箭推动力的来源。
这种新型火箭技术的研制成功,不仅标志着是航天活动的巨大进步。深刻的本质上讲,它是人类文明的划时代标志——因为发现了一种很普通并能量巨大且蕴藏丰富的新能源。该项新技术的优越性如下:
第一,通过一种新技术设备,开发现出了一种新燃料——氮气,其在地球大气层中含量丰富,约占74%。第二,提取方便,原料成本低,空气压缩分离法就可以提取氮气。第三,氮离子火箭的工作原理简单,结构简单,体积小,制造不难。第四,能量巨大,是普通化学制剂燃料动力的近10倍。第五,零排放,进而无废气污染环境。第六,既然可以用于推动火箭,进而可以用来推动飞机,再进一步地,还可以开发用来推动发电机发电,这才是该项新技术在现代工业文明中最实际的潜力。随之,或许会让地球上已经越来越少的化石燃料退出历史舞台,在消除能源危机的同时,将一并消除因二氧化碳气体大量排放造成的环境污染。
可见,新开发成功的氮离子火箭技术,至少有上述六大优势,因此,其划时代的革命性意义是显而易见的了。
把氮离子火箭技术开发为新的动力系统,结构原理上,可能主要有两种方式。第一种机型,是如气轮机一样的工作原理,即让氮离子束推动轮机转动,进而带动机械设备,或者是带动发电机发电。其技术难点在于轮机的页片材料要能够承受离子束不断轰击过程中的高温和强电场,显然,陶瓷材料是首选的可行性方案;第二种机型,是如转子或飞轮一样的结构,让离子束群沿转子边沿倾斜向外射出,进而用火箭推力带动转子转动,随之让转轴带动机械设备,或者是带动发电机发电。其最佳的氮气输入方式,在于从转轴的轴心通道输入。
上述两种新的动力方式,其输出的带电等离子体,需要找到一种返回环境的技术措施,从而消除大量离子体释放后的环境污染。可以设想的是,或直接与发射器磁铁上聚集的电子群平衡,或改造成一种新型电源——带电的电回路,向电网供电,向电瓶充电,等等。
氮离子火箭技术的新能源方式,除火箭飞机导弹外,其最大的实用性,应该在发电领域。因此,新电瓶技术、电动汽车、快速充电等,是相关的随之变革的重要行业。随着氮离子火箭这项技术越来越成熟的发展进程,内燃机或许将面临被彻底淘汰的可能,具有如此可行性超前认识,其前瞻性战略意义不可低估。
一条公布于众的科技消息,人们对其的认识与感受千差万别。全球而言,能够立即从中看到巨大科技前景和划时代意义的人或许不多,能及时前瞻性地发现其中的奥妙与拓展性实用价值和各类战略价值,是极其重要的。无论是决策层还是相关企业,无论是金融机构还是普通投资人,如果能及时了解这项新技术的革命性意义,其未来的收益与主动权都是不可估量的。
美国当选总统奥巴马对刺激经济复苏的措施中,最主要的方向在于开发新能源及相关配套体系。然而,他没有把氮离子火箭作为重要基础来开发,这或许是他认识能力的局限。下一步,奥巴马有可能会及时调整主攻方向与相关措施。即便如此,但这项新技术在两三年内的开发与进步,是绝对不能帮助美国和欧洲走出目前越来越严峻的金融经济危机困境的。
新能源、新技术的革命号角已经吹响,第四次工业革命的浪潮已经掀起。在氮离子火箭技术推动下,不出10年,人类社会将进入全新的文明时代。在这项新能源技术为标志的新的起跑线上,有良好工业基础和自主研发与创新能力的中国,请您千万别错过良机!
二〇〇九年三月三日 于中国衡阳
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附件一:
一种新型火箭将使太空飞行更加容易和省钱
据《参考消息》
绕地球轨道运行的卫星需要进行重新定位,以保持正确的位置。美国麻省理工学院的工程师研发出一种新型火箭,可以降低这一太空操作的难度,并能缩减其它太空任务的成本。这种技术将对那些开展空间业务的私人企业大有帮助。
这种新系统被命名为“小号”等离子推进器,其体积比其它同类火箭小得多,所消耗的气体比常规火箭推进剂便宜得多。麻省理工科学院航空航天系的研究员巴季谢夫说,在完成同样任务的情况下,新型火箭的燃料成本仅为普通火箭的十分之一左右。
目前使用的卫星运载火箭的动力来源于燃料燃烧时的化学反应。这种推进系统存在许多局限。例如,燃料昂贵且消耗量大致使火箭使用成本难以降低。
新型替代火箭技术利用非化学制剂提供推动力,大大减少了火箭的使用成本。
欧洲航天局和美国航天局(NASA)已经使用这种“非化学”火箭执行过太空任务,结果令人满意。
“小号”等离子推进器是第一种依靠氮气提供推动力的火箭。而太空中氮气的含量非常大。巴季谢夫指出,由于NASA和其它机构的鉴定和批准需要一定时间,“小号”等离子推进器投入商业使用还须等待数年。
“小号”等离子推进器由三部分组成,即一个石英管、无线电发射天线和磁铁。使用的气体被泵如石英管,管外的无线电发射天线使气体产生等离子效应。磁铁产生和引导等离子,并在系统内对其加速。最终产生的高速等粒子束就是火箭推动力的来源。
研究人员指出,新型火箭的逃逸速度可达化学燃料火箭平均速度的10倍。在获得高速的同时,还可以节省大量燃料。
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附件二:
美科学家开发等离子火箭推进器(2009-02-26 19:01:30)
2009-02-26 19:01:30 来源: 新华网
核心提示:美国科学家宣称他们正在开发一种新型火箭,这种火箭使用气体作为燃料,而且造价远远低于传统的推进器。新型火箭被称为迷你海利空(Mini-Helicon)等离子推进器,是世界上第一种使用氮推进的火箭,比同类火箭体积小很多
新华网2月26日报道 据每日航宇网站2009年2月24日报道,美国科学家宣称他们正在开发一种新型火箭,这种火箭使用气体作为燃料,而且造价远远低于传统的推进器。
马萨诸塞技术学院的研究人员表示,他们研究的新型火箭被称为迷你海利空(Mini-Helicon)等离子推进器,它比同类火箭体积小很多,所消耗的燃料只相当于传统系统的十分之一。
该项研究的负责人Oleg Batishchev说,现在用来将卫星送上轨道的推进系统依靠燃料进行化学反应,然后释放能量,最终推动物体前进。但是,这种化学火箭所装载和使用的燃料价格非常昂贵。
Batishchev说,现在工程师们正在开发可选择的、非化学燃料火箭,这种火箭上装有一个外部电源,用来对提供推进力的推进器进行加速。
科学家称,迷你海利空是世界上第一种使用氮推进的火箭,而氮气则是地球大气层中含量最为丰富的气体。Batishchev说,现在这项技术离投入商业应用已经不很遥远了。
这项工作是由美国空军研究实验室资助的。
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