第八百六十七章 ：磁重联‘爆发式’电磁推进技术
小说：大国院士作者：少一尾的九尾猫字数：2873更新时间 : 2024-08-02 23:58:05
如果说新一代航天飞机上，最重要的技术是什么。
毫无疑问是小型化可控核聚变反应堆和空天发动机。
正是因为两者的完美结合，才有了如今媲美传统火箭引擎的优越性能。
但相对比传统化学火箭发动机来说，空天引擎还是有着不小的缺陷的。
比如推力、短时间的加速，爆发等等。
这些都不是现阶段的电推进空天引擎能比的。
长征5号运载火箭的起飞重量达到了1100吨，而猎鹰重型运载火箭的推力更是超过5000吨。
尽管持续的时间相对比电推进引擎来说很短，但在这个时间内能产生的推力和速度，是电推进无法比拟的。
所以徐川一直在思考，该如何提升空天发动机的‘爆发力’。
在对磁场的各种形式进行了仔细的研究后，他最终在曾经研究过的一颗恒星的身上，找到了一丝研究方向，并且做了一部分理论出来。
从随身携带的背包中找出来一叠文件，徐川递了过去。
沙发对面，常华祥院士眼神中带着浓浓的好奇和兴趣，伸手接过了文件，翻阅了起来。
看着文件上的标题，他的眼神中带上了一抹惊讶，看向徐川开口询问道：“磁重联推进技术？”
“嗯。”
徐川点了点头，解释道：“磁重联是等离子体中的一个基本过程，其反应是由具有相反分量的磁力线相互靠近引起的。它能够将磁能快速转换为物质的热能、动能和高能粒子的非热能。”
“由于磁力线之间存在切向磁场分量的跳变，从而在一个薄层区域中将产生电流片。而反向的磁力线靠的越近，电流则越强，在电流片区域储存的磁能也越强。”
“当电流或磁能高到一定程度时，将会触发等离子体不稳定性，从而导致电流耗散与磁场重联。重联后，电流片位形被破坏，其中的电流密度降低，系统的磁场能量也下降，转化为其他能量形式，爆发出来.”
看着常华祥院士脸上带着的一些迷茫，徐川摇了摇头，简单的介绍道：“其实这一过程其实在宇宙的演化中很常见，尤其是恒星的发展中扮演着至关重要的角色。”
“比如太阳爆发现象、日冕加热、地球磁层爆发等过程，以及一些其他天体现象方面，都与它有一定的关系。”
“简单的来说，它有点类似于农村小朋友玩的一种游戏，那种拿绳子穿过一枚纽扣的‘拉纽扣’游戏。”
“磁场就是我们的手，绳子就是控制和传递能量的线，而纽扣就是储能的设备。”
“当绳子扭到极限的时候，纽扣就会高速旋转，爆发出强大的旋转性。当你持续拉动的时候，它就会反复的以极高的速度旋转。”
“磁重联推进就是基于这样的理论基础构造的，它能够通过微调磁场进行节流的同时，喷射出等离子体团，形成远比常规等离子体喷射更高的推力。”
“也就说，在短时间内，它能形成更强的爆发推力。”
常华祥院士翻了翻手中的文件，推了推鼻梁上的眼镜，有些迷茫的开口问道：“我好像没怎么听说过这个理论？”
太阳爆发现象、日冕加热、地球磁层爆发这些东西他肯定是知道的，但是磁重联理论，他的确没怎么听说过。
徐川笑了笑，开口道：“正常，磁重联是天体物理领域比较前沿的理论了，九十年代的时候，才有人提出相关的架构。”
“而且受限于观测技术，直到一三年的时候，才开始对这套理论进行深入了解的。”
“现在磁重联是物理学界知之甚少的神秘领域之一。”
闻言，常华祥院士微蹙起了眉头，看了过来，开口道：“如果是这样，那这个研究方向”
“我不是怀疑你的研究是否正确，就算是错误的理论，也具有尝试的价值。”
“只是一套物理学界至今都没有完全弄明白的理论，要应用的难度，会不会有点太大了？”
还是那句话，理论物理和应用物理之间相隔的距离，用一个天一个地来形容都不够遥远。
尤其是在这种前沿领域的理论知识，鬼知道转变成应用需要多长的时间。
徐川笑了笑，开口道：“没事，不用急，这篇论文先研究着，空天发动机的优化也不是一时半会就能完成的，不着急。”
“另外空天发动机的优化，我这边也会找能源研究所那边擅长磁场研发的研究员帮忙，后面我也会抽一些时间关注这个的。”
常华祥点点头，也没再多问，笑着应道：“行，那我先研究一下。如果有什么问题，再来找你。”
徐川笑着道：“那就麻烦常老了。”
顿了顿，他接着道：“我简单的计算过，如果能够做到运用这种技术，以地球和火星之间的平均距离2.25亿公里来算，前往的时间可以缩短超过三分之一，甚至是二分之一以上。”
听到这个数字，常华祥惊讶的抬起头，看了过来：“你确定？”
节省超过三分之一甚至是一半以上的时间，对于太空航行来说可是一个超大的幅度了。
如果按照航天飞机正常前往火星需要一个月的时间，那么节省一半，时间可以压缩到十五天。
两周的时间前往火星，这个速度，都快堪比上个世纪的航天器登月了。
而要知道，地火之间的距离何止地月之间的百倍，按照平均距离算，接近六百倍的差距。
真要做到了，那前往火星在未来可能会和现在前往月球一样便捷。
徐川点了点头，道：“磁重联推进技术有这个基础，理论上来说在太空中，它甚至能将航天器推进到十分之一光速。”
十分之一光速，听到这个数字，即便是见过不少大世面的常华祥都被惊到了。
他咽了口唾沫，神色动容的说道：“如果是这样，那这项技术可就了不得了。”
如果是其他人说可以将航天器的速度提升当十分之一，他只会当吹牛不屑一顾。
做梦他都不敢这么做。
但眼前这位，就算是这么离谱的东西，他都多多少少的相信一些。
真要能做到十分之一光速，太空移民就在眼前。
别说太阳系了，遥远在数光年之外的比邻星系他们都有希望在有生之年触摸一下。
徐川笑了笑，摇着头道：“只是推测它具备这样的潜力而已。”
“十分之一光速，先不说以目前的技术来说是不可能做到的，就是理论，我也没完全做完。”
“眼前这个，只是磁重联理论中的部分磁纽缠和断裂释放理论而已，距离完全了解磁重联爆发理论，还不知道有多少。”
“不过.”
停顿了一下，他的目光落在常华祥手中捏着的理论文件上，接着道：“不过在原有的空天引擎基础上，用这套理论，再度提升一下性能应该没太大的问题。”
“所以接下来航天研究所这边的重点研究方向，就是这个了。”
“它在未来，极有可能是我们开发太阳系内部资源的最重要手段！”
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毫无疑问是小型化可控核聚变反应堆和空天发动机。
正是因为两者的完美结合，才有了如今媲美传统火箭引擎的优越性能。
但相对比传统化学火箭发动机来说，空天引擎还是有着不小的缺陷的。
比如推力、短时间的加速，爆发等等。
这些都不是现阶段的电推进空天引擎能比的。
长征5号运载火箭的起飞重量达到了1100吨，而猎鹰重型运载火箭的推力更是超过5000吨。
尽管持续的时间相对比电推进引擎来说很短，但在这个时间内能产生的推力和速度，是电推进无法比拟的。
所以徐川一直在思考，该如何提升空天发动机的‘爆发力’。
在对磁场的各种形式进行了仔细的研究后，他最终在曾经研究过的一颗恒星的身上，找到了一丝研究方向，并且做了一部分理论出来。
从随身携带的背包中找出来一叠文件，徐川递了过去。
沙发对面，常华祥院士眼神中带着浓浓的好奇和兴趣，伸手接过了文件，翻阅了起来。
看着文件上的标题，他的眼神中带上了一抹惊讶，看向徐川开口询问道：“磁重联推进技术？”
“嗯。”
徐川点了点头，解释道：“磁重联是等离子体中的一个基本过程，其反应是由具有相反分量的磁力线相互靠近引起的。它能够将磁能快速转换为物质的热能、动能和高能粒子的非热能。”
“由于磁力线之间存在切向磁场分量的跳变，从而在一个薄层区域中将产生电流片。而反向的磁力线靠的越近，电流则越强，在电流片区域储存的磁能也越强。”
“当电流或磁能高到一定程度时，将会触发等离子体不稳定性，从而导致电流耗散与磁场重联。重联后，电流片位形被破坏，其中的电流密度降低，系统的磁场能量也下降，转化为其他能量形式，爆发出来.”
看着常华祥院士脸上带着的一些迷茫，徐川摇了摇头，简单的介绍道：“其实这一过程其实在宇宙的演化中很常见，尤其是恒星的发展中扮演着至关重要的角色。”
“比如太阳爆发现象、日冕加热、地球磁层爆发等过程，以及一些其他天体现象方面，都与它有一定的关系。”
“简单的来说，它有点类似于农村小朋友玩的一种游戏，那种拿绳子穿过一枚纽扣的‘拉纽扣’游戏。”
“磁场就是我们的手，绳子就是控制和传递能量的线，而纽扣就是储能的设备。”
“当绳子扭到极限的时候，纽扣就会高速旋转，爆发出强大的旋转性。当你持续拉动的时候，它就会反复的以极高的速度旋转。”
“磁重联推进就是基于这样的理论基础构造的，它能够通过微调磁场进行节流的同时，喷射出等离子体团，形成远比常规等离子体喷射更高的推力。”
“也就说，在短时间内，它能形成更强的爆发推力。”
常华祥院士翻了翻手中的文件，推了推鼻梁上的眼镜，有些迷茫的开口问道：“我好像没怎么听说过这个理论？”
太阳爆发现象、日冕加热、地球磁层爆发这些东西他肯定是知道的，但是磁重联理论，他的确没怎么听说过。
徐川笑了笑，开口道：“正常，磁重联是天体物理领域比较前沿的理论了，九十年代的时候，才有人提出相关的架构。”
“而且受限于观测技术，直到一三年的时候，才开始对这套理论进行深入了解的。”
“现在磁重联是物理学界知之甚少的神秘领域之一。”
闻言，常华祥院士微蹙起了眉头，看了过来，开口道：“如果是这样，那这个研究方向”
“我不是怀疑你的研究是否正确，就算是错误的理论，也具有尝试的价值。”
“只是一套物理学界至今都没有完全弄明白的理论，要应用的难度，会不会有点太大了？”
还是那句话，理论物理和应用物理之间相隔的距离，用一个天一个地来形容都不够遥远。
尤其是在这种前沿领域的理论知识，鬼知道转变成应用需要多长的时间。
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常华祥点点头，也没再多问，笑着应道：“行，那我先研究一下。如果有什么问题，再来找你。”
徐川笑着道：“那就麻烦常老了。”
顿了顿，他接着道：“我简单的计算过，如果能够做到运用这种技术，以地球和火星之间的平均距离2.25亿公里来算，前往的时间可以缩短超过三分之一，甚至是二分之一以上。”
听到这个数字，常华祥惊讶的抬起头，看了过来：“你确定？”
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徐川点了点头，道：“磁重联推进技术有这个基础，理论上来说在太空中，它甚至能将航天器推进到十分之一光速。”
十分之一光速，听到这个数字，即便是见过不少大世面的常华祥都被惊到了。
他咽了口唾沫，神色动容的说道：“如果是这样，那这项技术可就了不得了。”
如果是其他人说可以将航天器的速度提升当十分之一，他只会当吹牛不屑一顾。
做梦他都不敢这么做。
但眼前这位，就算是这么离谱的东西，他都多多少少的相信一些。
真要能做到十分之一光速，太空移民就在眼前。
别说太阳系了，遥远在数光年之外的比邻星系他们都有希望在有生之年触摸一下。
徐川笑了笑，摇着头道：“只是推测它具备这样的潜力而已。”
“十分之一光速，先不说以目前的技术来说是不可能做到的，就是理论，我也没完全做完。”
“眼前这个，只是磁重联理论中的部分磁纽缠和断裂释放理论而已，距离完全了解磁重联爆发理论，还不知道有多少。”
“不过.”
停顿了一下，他的目光落在常华祥手中捏着的理论文件上，接着道：“不过在原有的空天引擎基础上，用这套理论，再度提升一下性能应该没太大的问题。”
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