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 　　據(jù)港媒報(bào)道，近日中國研制出了世界上最強(qiáng)大的離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，加速度提高了至少30%，并將成為世上首個(gè)在高環(huán)地軌道衛(wèi)星上測(cè)試最新技術(shù)的國家。

　　消息真假未經(jīng)證實(shí)，不過庫叔還是想帶你來了解下離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)到底是什么?

　　而離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)這么一個(gè)自帶高冷炫酷光環(huán)的高科技產(chǎn)品大概長(zhǎng)這樣：

　　再對(duì)比一下傳統(tǒng)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)：

　　在外觀上就已經(jīng)贏了好嗎!

　　別看這兩種發(fā)動(dòng)機(jī)長(zhǎng)得不太像，其實(shí)他們本質(zhì)上都是“噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)”的一種，利用的是作用力和反作用力的原理。

　　傳統(tǒng)的噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)是怎么發(fā)射火箭的?原理和這只烏賊的運(yùn)動(dòng)方式差不多：

　　傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)自帶大量的燃料，燃料燃燒加熱氣體，使其處于高壓，并從火箭下面的噴口噴向地面，噴出氣體產(chǎn)生的反作用力就能反方向推動(dòng)火箭朝上運(yùn)動(dòng)。

　　可是我們不僅僅是要讓火箭上天，更重要的是讓火箭搭載上宇宙飛船，讓飛船在漫無邊際的宇宙中航行很多年，為此需要攜帶沉重的燃料，這顯然是不現(xiàn)實(shí)的。這就需要新型的發(fā)動(dòng)機(jī)——離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。

　　最大的不同點(diǎn)就在于，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的是高溫高壓氣體，而離子發(fā)動(dòng)機(jī)噴出的則是高速離子流。

　　所以高速離子流又是什么?

　　首先，我們要準(zhǔn)備一些惰性氣體，常用的是氙氣。向氙氣施加少量電荷，使其電離，形成離子(所以只有使用惰性氣體才不會(huì)受電離腐蝕)：

　　隨后我們?cè)賹?duì)其施加強(qiáng)大的電壓(一般是通過霍爾效應(yīng)產(chǎn)生)，帶電離子就可以在霍爾電場(chǎng)中加速，以9萬英里(14.5萬公里)的時(shí)速?zèng)_出柵格、噴射出去，這就形成了反推力。

　　綜合起來就是這么一個(gè)推進(jìn)系統(tǒng)：

　　更具優(yōu)勢(shì)的一點(diǎn)是，傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)需要的是燃燒燃料來加熱氣體，而離子發(fā)動(dòng)機(jī)需要的是電力，我們只要在飛船上安裝一些太陽能電池板，就可以利用源源不斷的太陽能轉(zhuǎn)化成的電能來加速離子了!

　　既然高速離子流的噴射速度那么快、用于加速的電能又幾乎是取之不盡用之不竭的，我們?yōu)槭裁催€沒有淘汰傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)呢?

　　想想看離子有多小?離子的半徑一般只有10的負(fù)十次方米!

　　因此，即使離子流的速度再高，它的動(dòng)能也是微乎其微的。實(shí)驗(yàn)表明，離子推進(jìn)系統(tǒng)的推力大概只能吹得動(dòng)一張紙……

　　所以我們是不可能用它將火箭發(fā)射離地的。

　　但當(dāng)飛船已經(jīng)到達(dá)了宇宙空間，要開始漫長(zhǎng)探險(xiǎn)旅程的時(shí)候，離子發(fā)動(dòng)機(jī)就派上用場(chǎng)了!

　　因?yàn)榧词辜铀俣仍傩。粕蟼€(gè)十年八年，也會(huì)達(dá)到很高的速度!既然這樣的加速無需耗費(fèi)燃料，我們完全可以等待飛船在太空中慢慢完成它的科研使命。

　　而且正因?yàn)榧铀俣嚷绻w船需要精準(zhǔn)地對(duì)軌道做一點(diǎn)微小調(diào)整，用離子發(fā)動(dòng)機(jī)是最好不過的了。試想，你騎著自行車穿梭在擁擠的人群中，只有使用輕微的力道，才能準(zhǔn)確無誤地在人群空隙中拐彎行進(jìn)。

　　不過，要想維持長(zhǎng)時(shí)間的電力供應(yīng)，對(duì)太陽能電池板的要求也比較高，這也是目前限制離子發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的瓶頸因素。

　　回到這條重磅消息，其實(shí)仔細(xì)看就會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)科學(xué)錯(cuò)誤!

　　原報(bào)道中寫到“此款離子發(fā)動(dòng)機(jī)的加速度可達(dá)30公里/秒”，而加速度的單位是“距離/時(shí)間的平方”才對(duì)!

　　所以這里提到的“30公里/秒”應(yīng)該是離子流噴出的速度。

　　那么這一消息到底是從哪兒來的呢?

　　報(bào)道中提到了一個(gè)科研機(jī)構(gòu)，中國航天科技集團(tuán)公司第五研究院502所，在他們的官網(wǎng)上可以查到這樣一條官方新聞：

　　雖然通篇沒有提到離子發(fā)動(dòng)機(jī)，但霍爾電推進(jìn)系統(tǒng)正是離子發(fā)動(dòng)機(jī)的一種，從新聞內(nèi)容可以判斷出，502所研制的新一代霍爾電推進(jìn)技術(shù)實(shí)質(zhì)上是對(duì)電場(chǎng)加速離子的過程進(jìn)行了改進(jìn)，使得其比沖更高，也就是同樣質(zhì)量的氙氣能產(chǎn)生更大的沖量。

　　這意味著什么?

　　意味著未來我們的載人飛船可以在更短的時(shí)間內(nèi)到達(dá)其他星球，這在未來的太空戰(zhàn)爭(zhēng)中無疑具有極大的戰(zhàn)略優(yōu)勢(shì)。

　　而其他國家也早已踏上了應(yīng)用離子發(fā)動(dòng)機(jī)的探索之路：

　　1998年，美國發(fā)射的深空1號(hào)進(jìn)行行星際任務(wù)，一直到2001年12月，深空1號(hào)的離子發(fā)動(dòng)機(jī)才關(guān)閉，所攜帶氙氣僅消耗90%。探測(cè)器無線電接收機(jī)仍然保持開啟，以備將來人們?cè)傧牒退M(jìn)行聯(lián)系。

　　2005年，日本“隼鳥號(hào)”小行星探測(cè)器在完成了人類史上第一次從小行星上采集樣本的壯舉之后，燃料突然泄漏，與地面控制中心失去聯(lián)絡(luò)長(zhǎng)達(dá)近2個(gè)月，據(jù)說當(dāng)時(shí)項(xiàng)目組束手無策，甚至集體參拜神社祈禱。結(jié)果正是利用了離子發(fā)動(dòng)機(jī)才得以恢復(fù)通信。

　　2007年，美國發(fā)射了黎明號(hào)小行星探測(cè)器，七年之后終于到達(dá)“太陽系活化石”——谷神星的軌道，成為首個(gè)造訪矮行星的探測(cè)器。

　　小推力、長(zhǎng)時(shí)間航行的現(xiàn)代太空航行大幕已經(jīng)開啟，離子發(fā)動(dòng)機(jī)如果運(yùn)用在軍事領(lǐng)域，將可能成為未來太空戰(zhàn)艦和太空偵察兵的動(dòng)力來源。而中國必將在這一領(lǐng)域顯示出自己更為強(qiáng)大的力量。