反物质推进器理论基础
1、年,英国物理学家狄拉克提出了反物质理论,认为存在与普通物质质量相等但电荷相反的基本粒子,由此诞生了反物质的概念。仅4年后,这一理论得到证实,美国科学家安德森发现了正电子,随后50年代,研究人员制造出了反质子,1998年,欧洲原子核研究委员会制造出反氢原子,标志着反物质研究进入新阶段。
2、由于反物质和物质如果相遇,将会湮灭,正反物质的质量将全部转化为能量,按照爱因斯坦的质能公式E=mc^2释放巨大的能量。此外,反物质发动机的一个好处是反物质的湮灭可以自发产生,不需要象核发动机中的核反应那样需要许多条件,所以就不需要很大的反应堆,可以减轻飞船重量。
3、粒子束核心:直接一对一湮灭,然后以磁场控制带电介子,直接从喷口喷射出去,由于介子接近光速,发动机比冲量可能超过1千万秒。湮灭产生的带电介子在衰变后变成半衰期更长的带电μ介子,因此这个方法可行,而且只需要反物质燃料,不需要推进剂,可以极大地减少飞船的负载。
4、理论上是可以行的通的,利用反物质可以将飞船加速到最大限度接近于光速,但不能达到或超过光速,现阶段反物质还只是停留在发现阶层,在欧洲的大型强子对撞机中已经发现了几对反物质,但还不足以大量使用。
5、也就是正物质和反物质最初产生的由来。 如何储存反物质 反质子是带电粒子,可以用一个磁场加以约束。CERN 用来积累反物质的约束器体积非常大,其中的反物质密度极其稀薄,如果想要将反物质用于火箭发动机,就必须将其冷却到固体物态达到普通物质密度,才能更有效地储存。 安全储存也是反物质推进器最大的困难之一。
6、这种飞船的比冲量将是最高的,而推重比也可能是最高的,一片阿司匹林那么大的反物质同物质湮灭产生的能量足以让一艘飞船巡弋数百光年,而航天飞机那么巨大的燃料箱和推进器中的燃料完全可以用100毫克的反物质代替。
反物质推进器设计方案
1、粒子束核心:直接一对一湮灭,然后以磁场控制带电介子,直接从喷口喷射出去,由于介子接近光速,发动机比冲量可能超过1千万秒。湮灭产生的带电介子在衰变后变成半衰期更长的带电μ介子,因此这个方法可行,而且只需要反物质燃料,不需要推进剂,可以极大地减少飞船的负载。
2、这种燃料的发动机比冲量和推重比极高,即使阿司匹林大小的反物质与物质湮灭产生的能量足以让一艘飞船巡弋数百光年,而航天飞机大小的推进器只需100毫克反物质即可替代。反物质发动机的一个优势是,反物质的湮灭过程可以自发产生,不需要复杂的反应堆,从而减轻飞船重量。
3、无人深空超光速推进器制造方法如下:需要两个关键配方:跃迁电池和反物质。这两种材料是制造超光速驱动器的必需品。跃迁电池的合成要素:需要100个Thamium9和1个反物质。反物质的合成要素:需要1个电子气团、50个Heridium和20个锌。
4、由于反物质和物质如果相遇,将会湮灭,正反物质的质量将全部转化为能量,按照爱因斯坦的质能公式E=mc^2释放巨大的能量。此外,反物质发动机的一个好处是反物质的湮灭可以自发产生,不需要象核发动机中的核反应那样需要许多条件,所以就不需要很大的反应堆,可以减轻飞船重量。
原子火箭——从反物质引擎开始
原子火箭的反物质引擎是一种革命性的推进技术,它基于反物质与物质的湮灭反应释放巨大能量,从而提供强大的推力。以下是关于原子火箭反物质引擎的详细说明:固态核心引擎:工作原理:在固态核心引擎中,以钨靶为媒介,反质子的湮灭释放出伽马射线和介子,加热氢燃料,产生推力。
原子火箭的反物质引擎,每一次脉冲都是一次科技与物理法则的交响,它们带来的动力潜能,正引领我们向星际探索的未知领域迈出更坚定的步伐。然而,每一次的尝试,都伴随着对极致性能与安全性的双重考验,这正是这些引擎的迷人之处。
反物质引擎 我们周围的所有物质都是由费米子组成的--具有半整数自旋的基本粒子。例如,在原子核中构成质子和中子的夸克,以及电子。此外,每个费米子都有自己的反粒子。对于电子来说,这是一个正电子,对于夸克来说,这是一个反夸克。 反粒子与平常的 同志 质量相同,自旋相同,不同的是其他所有量子参数的符号。
反物质是物质的镜像。物质由原子组成,原子又由质子、中子和电子组成。质子带正电,电子带负电,中子不带电而有一定的磁性。所谓物质的镜像,就是还有一种质子带有负电,叫反质子;还有一种电子带正电,叫反电子;也还有一种磁性正好与前面所说的中子相反的中子。这些统称为反物质。
科学家认为,使用反物质推进火箭只需17克反物质就可以加速到光速的1/10,从地球到半人马座-Alpha星(距离地球37光年)只需40年时间。不过要制取反物质并不容易,大量制取反物质尚需时日,目前的方法还是利用大型对撞机,所以成本十分昂贵。 现在,反物质推进系统、反物质引擎的制造仍面临障碍。
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