NASA的新型離子推進器打破記錄 可以將人類送上火星

美國國家航空航天局(NASA)新推出的X3推進器，由密歇根大學(University of Michigan)的研究人員和美國空軍(US Air Force)合作開發，在最近的測試中已經打破了記錄。人們希望這項技術可以用來把人類運送到火星上去。

X3是一種霍爾推進器，一種使用離子流推動航天器的設計。根據NASA的說法，離子流產生的推力能產生比化學推進火箭更大的速度。

化學火箭最高時速約為5公里（1.86英里）/秒的速度上升，而霍爾推進器的速度可達每秒40公里（25英里/秒）。這種增長對長途太空旅行特別重要，能影響如對火星的預期航程。事實上，項目組的負責人表示，這樣的離子推進技術可能會在未來20年內將人類帶到紅色星球。

離子發動機的效率也比化學動力的效率更高，使用更少的推進劑來遠距離運輸相當數量的船員和設備。項目負責人亞歷克·加利莫爾（Alec Gallimore）表示，離子推進技術能比化學燃料增加十倍航程。

化學設計的缺陷是需要將化學燃料帶入太空，這增加了更多的質量，需要更多的燃料來推升到太空，Bussard衝壓式噴氣發動機是一種聚變火箭，用巨大的鏟斗在太空中收集彌散氫，這意味著，由於燃料能在途中被拾取，所以它可以接近光速。

科幻迷將會認識到比翹曲驅動更快的理論形式。廣義相對論規定，任何物體的傳播速度都不能超過光速。。但是，如果我們能夠分別縮小和擴大我們之前的時空結構，那我們就可以在技術上比光速更快。然而，到目前為止的科學共識是，我們離這種技術還很遠。

最近的測試表明，X3推進器運行功率超過100kW，產生5.4牛頓的推力 - 這是迄今為止所有離子等離子推進器中最高的。它還打破了最大功率輸出和工作電流的記錄。

這項技術顯然有望在未來20年內將人類送上火星。然而它也有其局限性。

與化學火箭相比，離子替代物具有非常少的推力，這意味著它必須運行很長時間才能達到與化學系統相同的加速度水平，因此目前還不適合發射過程。

工程師正試圖通過X3設計來緩解這些問題，他們使用多個等離子體通道，而不僅僅是一個等離子體，但目前的挑戰是生產出足夠強大且相對緊湊的發動機。雖然大多數霍爾推進器可以相對輕鬆地在實驗室里攜帶，但X3需要用起重機移動。

在2018年，該團隊將繼續測試X3，測試將持續100小時。此外還開發了一種防止等離子體破壞推進器壁的屏蔽系統，使其能夠運行更長時間，甚至可能就幾年時間。

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