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以人类现有的航天技术,在宇宙里航走1光年要众久?
发布时间: 2021-03-30 来源:未知 点击次数:

天下武器,唯快不破!这个道理咱中国人很久以前就清新了,航空航天的科学家们,拼命探求的也是速度,从莱特兄弟的飞机上天开起,再到戈达德的第一枚液体火箭,再到第一颗人工卫星,速度一向在不息升迁!

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到现在人类航天已经走过了快半个众世纪,过了那么久,以现在的技术飞到一光年以表到底要众久?

一光年,最快的火箭必要众久?

以人类的技术程度而言,一光年照样有点远,由于这是光走一年的距离,光速为299792458m/s,按儒略年365.25天计算,光年的距离是9460730472580800米,这个距离有众大呢?

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太阳系的边缘柯伊伯带大约在40-50天文单位之间,人类最快的探测器到达冥王星必要9年半,光只必要5.53-6.92幼时就能走到太阳系的边缘,1977年发射的旅走者一号和二号中,一号飞得很远,通过43年的飞走,现在距离地球大约152天文单位!

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这个距离光大约只需21幼时即可抵达,而旅走者却蜗牛爬清淡的居然飞走了43.3年!那么一光年也许要众久呢?吾们就计算直线距离,由于NASA的新视野号和旅走者走出太阳系都是螺旋形轨道,不过走一光年其差不了众久!

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旅走者的速度到底是众少?

旅走者脱离地球速度时大约相对太阳的速度约为36千米/秒(地球轨道30千米/秒,半人马座火箭约6千米/秒),但它在太阳系中越向表速度就会越慢,到木星轨道时就只剩下10千米/秒了,不过通过木星的引力弹弓添速,添添了18千米/秒的速度,到土星不息降矮速度,但土星引力弹弓又添添了速度,不息在30千米/秒旁边飞向表太阳系!

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但越去表速度越矮,到了距离太阳约152天文单位的位置,它的速度已经降矮为16.9千米/秒,这个速度很容易和太阳系逃逸速度杂沓,于是各位仔细了,这个不是太阳系逃逸速度,由于逃逸速度在太阳迥异距离上是纷歧样的。

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那么能够计算时间了,1光年大约必要17,751.3488年,也就是旅走者飞走一光年必要1.77万年,而新视野号的相对于太阳则只有14.52千米/秒,它比旅走者一号更慢一些,旅走者二号大约15.2千米/秒,于是用人类最快的速度的飞走器飞越1光年,必要1.77万年!

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为什么要那么久,异国更快的速度了吗?

手段照样有的,只是比较难!要晓畅为什么会如许,欧宝加盟必须要先来晓畅一下火箭技术,当代火箭技术都脱胎于1926年戈达德试射的第一枚液体火箭,组织上并异国大的转折,都是燃料和氧化剂,还有燃烧室!

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唯一有转折的就是添添了涡轮和各栽燃气循环,于是比冲得到了大幅度的挑高,在这边必须要挑一下比冲这个概念:火箭发动机单位重量推进剂产生的冲量,浅易了来理解就是比冲越高,火箭燃料行使率也就越高,同时起程的两枚火箭燃料与组织与重量相反的火箭,当烧完一切燃料时,比冲高的飞的速度更快!

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比如偏二甲肼和四氧化二氮的火箭,比冲大约是260旁边(比如长征三号甲YF-21C),液氧煤油能做到300众(RD180能做到311),氢氧机能够到400众以上,自然不止和燃料相关,还和燃气发生器循环相关,另表原料和喷管以及涡轮机等等都有相关,但最主要的照样燃料相差太大!

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联盟号运载火箭的助推级采用四个RD-107发动机

很浅易,更高的温度,更高的排气速度,燃料的行使率也就越高,那么有更NB的发动机吗?自然有!

离子电推进火箭发动机

从燃料成分来望,要想大幅度挑高能量比例已经专门难得,那么挑高排气速度也能够,离子电推进就是将排气速度从每秒数千米挑高到数百千米甚至上千千米!如许一来,不光燃料行使率极高,而且达到同样的主意还能够大幅度削减燃料,这自己就降矮了发动机的义务,最后速度能够更高!

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但离子电推有一个毛病,尽管比冲极高,能够达到2000-3000,霍尔电推也能在1000以上,但它的推力照样太幼了,到现在想要制造牛顿级别推进器照样不容易,比如NASA-457M,功率50kw,推力挨近3N,美国最大的霍尔电推,功率102kw,推力5.4N。

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这个推力用在深空探测上没啥题目,但它不能够将飞船从地面推向近地轨道,因此照样必要用通例化学火箭最先将飞船上送上近地轨道,然后再开启电推发动机,但它也不克跑远,由于102kw的电力必要太阳能,它在土星轨道内跑来跑去有余用,出去就要空间核逆答堆了!

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除了电推表,还有太阳帆,行使光压和太阳风的动力,这个有点夸张了,由于光压极幼,必要超级大面积才能获得有余的推力,清淡来说这栽重振旗鼓的玩意儿笔者并不望益。

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再有就是异日的核聚变堆吧,谁人能添速到光速的1%-10%,那么一光年距离也就10-100年,照样有点期待的,倘若是弯速引擎,最快据说能够达到199516倍光速,跨越一光年只需160秒,如何,够快吧!