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航天器實現了核動力,真空中沒有反作用力,在太空中如何前進呢?


狼煙焚燎其實航天器靠著火箭飛上太空後,在外太空飛行幾乎就是靠著慣性和向心力,外太空基本都是真空,幾乎沒有阻力,因此推進方面靠著慣性就足以,幾...

- 2020年12月27日00時55分
- 科學文摘 /

狼煙焚燎

其實航天器靠著火箭飛上太空後,在外太空飛行幾乎就是靠著慣性和向心力,外太空基本都是真空,幾乎沒有阻力,因此推進方面靠著慣性就足以,幾乎不用動力。當然了太空中還是那麼一絲一毫的氣體的,稀薄得幾乎可以忽略還但是存在,受此影響衛星每年也會降低幾米,因此幾乎所有的航天器也都會攜帶少量燃料,用於穩定軌道,甚至部分航天器需要改變軌道的時候也會燃燒燃料噴出氣體,以調整軌道。至於航天器上的設備運轉,大部分都是由太陽能帆板提供,那為何還要用核能呢?

最先在航天器上用核能的是蘇聯,冷戰時期為了對付美國航母,蘇聯想到的就是導彈飽和攻擊,蘇聯人認為自己能夠以生產香腸的速度去生產導彈,美國航母再牛也抗不住導彈飽和攻擊,但最大的問題是如何在茫茫大洋中找到美國航母,這在那個年代可是一個無解的難題。為了攻克這個難題,蘇聯人想到了將雷達放在衛星上掃描大海,星載電源功率不夠就直接上空間核反應堆,以解決雷達天線功率不足的問題。於是1967開始,蘇聯陸續發射了一系列攜帶“迷你裂變堆”的間諜衛星,其使命是用雷達搜索大洋上的美國航母艦隊。但是當年的衛星技術不是很成熟,衛星壽命一般都太短,還有上面說了衛星會每年掉幾米的高度,因此每過一段時間就有蘇聯報廢的核衛星因為能量不足返回大氣層,最後墜落到世界各地,這遭到了世界各國的廣泛抵制,而且耗費大量財力不斷補充衛星也無異於飲鴆止渴。

再後來隨著衛星技術的發展,衛星的壽命越來越長了,為了解決不掉下來這個難題,因此蘇聯發明了霍爾效應推進器,每過一段時間推進一次以保持軌道穩定這種推進器推力不算大,但比沖非常高,推進效率高得驚人,因此他只要攜帶少量推進劑就能噴好長時間,蘇聯用的核動力發電驅動,因此這算是真正的核動力推進衛星了,因此蘇聯發射的第二批雷達型海洋監視衛星就是真正的核動力航天器了。霍爾效應推進器之後被各國深度開發,也成為航空強國必須攻克的目標,他不僅僅只能用核動力推進,普通電力推進也是

蘇聯就發明了霍爾效應推進器(算一種離子推進器),核能反應堆除了發電供應電子設備外,還會分出一部分能量驅動霍爾推進器,依靠電力推動粒子高速脫離以獲得反推力穩定軌道,這種推進器推力不算大,但比沖非常高,推進效率高得驚人,因此他只要攜帶少量物質就能噴好長時間,蘇聯用的核動力發電驅動,因此這算是真正的核動力推進衛星了,因此蘇聯發射的第二批雷達型海洋監視衛星就是真正的核動力航天器了。霍爾效應推進器之後被各國深度開發,也成為航空強國必須攻克的目標,他不僅僅用於核動力推進,普通電力推進也可以,說白了核動力是用核發點來驅動,其他則用太陽能發電驅動而已。

采用核動力驅動衛星的很少,但是采用核動力作為能量加熱和發電的很多,畢竟對於大型的航天器、深空探測器等,利用太陽能效率太低,利用放射性同位素衰變的能量加熱和發電成為一個比較好的選擇,畢竟太空中對核輻射方面沒有太大的要求,只要保護好電子元器件等不受到核輻射就好,因此保護措施也沒有像地球那樣複雜,目前先驅者10、11號、旅行者(航海家)1、2號、伽利略號、尤利西斯號、卡西尼號、新地平線號(新視野)等都采用核能發電。大部分的航天器目前還是攜帶少量燃料,利用燃料點火產生氣體反沖來調整航天器的姿態,以及穩定軌道。


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