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炮弹飞船和微波飞船
2005-03-08          点击: 2864
炮弹飞船和微波飞船



 
    著名科幻小说家儒勒·凡尔纳曾在《月球旅行》中,描写了乘坐炮弹飞船去月球旅行的诱人场面。100多年后的今天,这种用大炮发射宇宙飞船的设想日益引起了科学家的关注。不过,现在设想的用于输送飞船的大炮,已不是凡尔纳笔下的那种使用炸药的火炮,而是一种应用先进的电磁技术的电磁大炮。

    这种设想中的电磁大炮是由若干线圈构成的。当强大的电流通过这些线圈时,将使线圈内产生一个强大的磁场,使宇宙飞船悬浮在线圈中,并得到磁力的推动而逐渐加速上升。由于连续若干级线圈紧紧相连,宇宙飞船在通过这一级线圈进入下级线圈时,速度便会越来越快,最终获得足以突破地球束缚的宇宙速度,直冲天穹。

    电磁大炮有许多优点。首先,它可以反复使用,估计它输送有效载荷的费用只是现在使用的航天飞机的1/40;其次,它不像航天飞机那样,每次用完后需要维修,而电磁大炮间隔10分钟就可以再次使用;第三,使用过程非常安全,不会发生爆炸等意外事故。

   20世纪80年代,一位叫罗伯特·福瓦特的人设计了一艘用微波推动的宇宙飞船,它的名字叫“星束”号。飞船上有一张圆形的帆,直径有1000米,用极细的金属丝织成,只有20克重。帆上的10万亿个金属丝交叉点,既是计算机元件,又是微型针孔照相机。微波从围绕地球飞行的太阳能发电卫星上发出。为使微波束能很好地聚焦到飞船的帆上,还专门在土星和天王星轨道之间设置了一面菲涅耳透镜。飞船上的10万亿个电子电路全部打开,使帆对微波束反射能量达到最大值,从而推动飞船前进。

    计算表明,20千兆瓦的微波束,可使飞船在6-7天内达到20%的光速,20年的时间可到达比邻星。在对比邻星和它的行星及卫星进行探测时,网帆既可收集探测目标的微波信息,还可进行可见光照相,然后用网帆做天线,将探测资料发回地面。

    福瓦特还设计了一种叫“星集”号的宇宙飞船,由3个同轴环组成,外环直径1000千米,由加速级、交会级和返回级三部分组成。如果微波的功率达到65千兆瓦,连续给飞船进行3年的加速,可使飞船达11%的光速,这样的话,大约40年就可以飞到比邻星了。
责任编辑: 王者归来
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