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等离子体在科技上除了电视,荧光灯,电焊还有那些应用? 射频离子微推力器

2020-10-06知识19

等离子体在科技上除了电视,荧光灯,电焊还有那些应用? (1)微电子器件的制造,就是芯片制造。用低气压高密度等离子体源进行等离子体刻蚀(2)太阳能薄膜电池的…

等离子体在科技上除了电视,荧光灯,电焊还有那些应用? 射频离子微推力器

无工质火箭理论上是否存在? 我想提问的人可能想问的是无工质发动机是否存在。首先要说的,目前我查到的资料中似乎是没有对无工质发动机有一个具体的定义,但是大致的意思是这样一台发动机,可以不需要携带推进工质既可以产生推力。这里需要注意的是,推进工质和燃料是两回事。燃料提供的是能量,而工质则是被能量改变物理性质、最终会与发动机相分离的物质。例如工质发动机就是利用动量守恒定律,通过燃料或者其他方式获得的能源使工质的物理性质发生变化、向反方向发射从而产生推力的。如果是不需要“携带”燃料的发动机的话,现在卫星上使用的离子推进器就可以不需要携带燃料,而直接用太阳能帆板吸收太阳能转化为电能,进而利用电能产生推力。离子推进器是一种非常容易控制、比冲非常大的推力产生方式。但是即便是离子推进器,也是需要推进剂—或者说是推进工质的。所以一旦工质用完了,这个发动机也就无法再产生推力了。NASA测试的最新离子推进器↑(图片来源于网络)对于离地球比较近的卫星,人们可以发射新的卫星给这颗卫星补充推进剂,比如说最近刚刚发射的“天舟一号”,任务之一就是给空间站补充推进剂。但是深空探测卫星该怎么补充推进剂呢?这也是为什么我们想要发展出一种无工质发动机的。

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NASA提供资助的18个新的太空技术项目分别是哪些? 近日美国宇航局(NASA)的创新先进概念(NIAC)计划选择了18个旨在推动太空技术发展的高科技项目。NASA为十几个研究项目提供的资金高达50万美元,用于长期探索和利用月球及其他地区。自20世纪50年代成立以来,NASA将资金投资于各种尖端技术,包括火箭设计到零重力笔等。这种方法既导致了尴尬和好处,也是NIAC计划旨在延续的方法。“我们的NIAC计划通过投资革命性技术培育出可以改变NASA未来任务的远见卓识,”NASA太空技术任务理事会代理副主任Jim Reuter说。“我们期待美国的创新者帮助我们用新技术突破太空探索的界限。目前的NIAC选择分为第一阶段和第二阶段奖项。对于为期9个月的评估和概念定义,第一阶段的价值约为125,000美元,而第二阶段则用于更高级的研究,并包括两年内最高达500,000美元的奖励。NASA表示,所有项目都处于概念阶段,距实际应用至少十年。第一阶段的选择包括:用于极端环境和区域探测的Bioinspired Ray(BREEZE)Javid Bayandor,纽约州立大学布法罗分校。BREEZE是一种充气机器人飞行器,受到“魔鬼鱼”的启发,可以在海拔50至60公里(31至37英里)的金星大气层的上层漂浮和滑行。它将采用太阳能供电,并能够通过使用电缆改变其高度,以改变飞行器的。

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等离子发动机的只差一步 建造VASIMR就是张福林在20世纪70年代提出的主意。它能同时具有化学火箭发动机和离子发动机的能力。传统化学火箭发动机拥有高推力、低比冲,离子发动机则是低推力、高比冲。而VASIMR,它能在高推力、低比冲和低推力、高比冲之间的自由转换,在这两者之间调整参数,所以被称作“可变比冲”。张福林一直致力于该项目研究,但之后的20多年里他忙于作为宇航员7次进入太空。直到2005年,他从NASA退役组建了Ad Astra火箭公司,试验场就在他的出生地哥斯达黎加附近的航空中心。突破性成果在2 0 0 8年到来,这就是VX-200等离子引擎测试台,它利用氩气作为推进剂的第一阶段达到了全功率30千瓦。VX-200全方位超越了传统的等离子发动机:比冲在3000~30000秒之间随意转换,也就是喷射等离子的速度在30~300千米/秒,能量转换效率高达67%。张福林说:“用它飞到火星只需39天,这样能节省大量的燃料、食物、水、空气,宇航员也能摆脱长时间的宇宙射线辐射。VX-200分为三部分:在前部单元里,首先是把喷出的气体电离生成等离子体,类似于在蒸汽机里烧开水,这是以一种螺旋波射频天线(helicon RF antennas)来实现;中部单元充当放大器,它用电磁波的能量进一步把等离子体加热到几百万。

#低温等离子体#等离子#太空#离子引擎#美国航天局

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