科學(xué)家成功測試等離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，可高速飛行到太空邊緣

從輪汽車、火車、飛機(jī)到火箭，不管是在水里、地面、空中還是太空，我們所用的交通工具大都使用化石燃料，燃燒效率不高，還造成環(huán)境災(zāi)難，這讓人類始終處于淺層次的宇宙原始文明中不能自拔。德國柏林技術(shù)大學(xué)首席研究員貝坎特·格克賽爾帶領(lǐng)的一個(gè)研究團(tuán)隊(duì)，正在研發(fā)一種等離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)，有望讓我們擺脫原始推進(jìn)方式的束縛，自由翱翔于高空甚至太空邊緣。這種發(fā)動(dòng)機(jī)無須化石燃料，即可將等離子噴流加速到20公里/秒，即72000公里/小時(shí)，目前已成功進(jìn)行了微型版本的測試。

等離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)可以僅使用空氣和電力，通過模擬核聚變反應(yīng)堆或恒星，將氣體在磁場中壓縮并激發(fā)成熾熱的電離狀態(tài)，用電場力從發(fā)動(dòng)機(jī)后部高速噴出以推動(dòng)飛行器前進(jìn)。此前這項(xiàng)技術(shù)還僅限于實(shí)驗(yàn)室研究，主要目的用于太空真空環(huán)境里小型衛(wèi)星和航天器的姿態(tài)調(diào)整等小范圍移動(dòng)。

格克賽爾的團(tuán)隊(duì)希望將其用在大氣層里，讓飛行器使用干凈能源，可以在50公里以上的高度飛行，降低商業(yè)航班的營運(yùn)成本。研究人員為此使用了類似脈沖爆震內(nèi)燃機(jī)的技術(shù)，利用納秒級的快速放電來啟動(dòng)推進(jìn)混合物，大大超過了標(biāo)準(zhǔn)燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒效率。脈沖爆震發(fā)動(dòng)機(jī)是一種利用脈沖式爆震波產(chǎn)生的高溫、高壓燃?xì)鈦懋a(chǎn)生推力的新概念發(fā)動(dòng)機(jī)。

看起來非常美好不是？不過兩個(gè)還有巨大的障礙橫亙在科學(xué)家們面前，一是目前的測試機(jī)只是一個(gè)80毫米長的微型等離子推進(jìn)器，需要10000臺才能驅(qū)動(dòng)一架標(biāo)準(zhǔn)尺寸的商業(yè)飛機(jī)，格克賽爾的團(tuán)隊(duì)下一步打算先用100到1000個(gè)來驅(qū)動(dòng)一艘較小的飛艇或飛機(jī)。而最大的問題則是電力問題，即使微型機(jī)也耗電巨大，成百上千個(gè)則需要一個(gè)小型發(fā)電廠來供電，不可能搭載在現(xiàn)在的飛機(jī)上。

格克賽爾希望未來用微型聚變反應(yīng)堆為等離子噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)供電，當(dāng)然這還得等到該項(xiàng)技術(shù)突破后才行，另外可能的選擇還有太陽能電池板或無線電供電，總之都還遙遙無期。不過在科幻電影里，我們早已見識了這種等離子發(fā)動(dòng)機(jī)，噴射著藍(lán)色火焰，在太空里自由地飛翔。相信總有一天，我們會借助這種技術(shù)沖出地球，尋找理想的外星家園。