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※ 本文為 terievv 轉寄自 ptt.cc 更新時間: 2019-10-24 17:04:08
看板 Gossiping
作者 ousapas (komica123)
標題
 [新聞] NASA 工程師設計出無需燃料、還可加速至

時間 Thu Oct 24 13:29:57 2019


1.媒體來源:
TechNews

2.記者署名
Emma stein

3.新聞標題
NASA 工程師設計出無需燃料、還可加速至接近光速的太空引擎

4.完整新聞內文:
人類夢想著有一天可以出走太陽系,然而現實障礙擺在眼前:我們根本沒有速度足夠快的
推進器能讓我們在有生之年離開太陽系。最近,NASA 馬歇爾太空飛行中心(MSFC)工程
師 David Burns 提出一種完全無需燃料的神奇引擎,可以將速度增至接近光速,雖然這
種引擎可能已經違反牛頓運動定律。


從本質上來講,所有火箭都基於牛頓的第三運動定律:力必會成雙結對的出現,當有一道
力施加在火箭上,就會有相等的另一道反作用力,所以傳統化學火箭/推進器靠燃燒燃料
來產生推進力並向前移動。


問題在於燃料是個龐大成本,根據 NASA 分析,目前火箭光是要將有效載荷投入低地軌道
,成本就高達每磅 1 萬美元,可想而知要將有效載荷送上月球、更遠的火星甚至太空旅
行,所需燃料量更為驚人,更別提航行時間了,著實是一道巨大工程挑戰。


光是目前跑最遠的 NASA 航海家1號(Voyager 1),都還需要數萬年時間才能飛抵離我們
最近的恆星系統南門二(Alpha Centauri);其次,太空旅行造價高昂,光是業界火箭發
射成本已算很便宜的 SpaceX 公司,其獵鷹 9 號火箭發射成本也要 6,200 萬美元、獵鷹
重型火箭發射成本則約 9,000 萬美元,而這些錢連月球都還飛不到。


所以我們先想辦法壓低成本再來談離開太陽系,科學家為此努力研發能取代化學火箭的新
型推進器,比如雷射脈衝火箭發動機、離子發動機等,最終目標是將成本壓至每磅僅需數
百美元。


其中,離子推進器是已實用化火箭技術中最經濟的一種,只需要少量推進劑就能達到很高
的最終速度,比如歐洲太空總署(ESA)與日本宇宙航空研究開發機構(Japan

Aerospace Exploration Agency,JAXA)合作開發的貝皮可倫坡號,就安裝了離子推進器
前往水星。


而最近 David Burns 提出了新思想實驗,設想一種完全無需燃料還能產生高速推進力的
太空引擎,有點類似曾轟動一時的 Emdrive 科幻引擎——號稱 41 天送人類上火星,燃
料量與有效載荷的比例基本上為 1:1,只要靠電力就能獲得推進力,唯一的缺點是,

Emdrive 引擎違反了牛頓第三定律。

David Burns 根據外觀將新引擎命名為螺旋發動機,思想中心是在火箭內來回移動質量,
就像一顆來回彈動的球。但如果以正常質量的球操作,則當球撞擊火箭前部時,火箭會向
前移動一點;當球撞擊後部時,火箭又向後移動一點,換句話說,就算球來回彈跳,火箭
也只會向前和向後擺動。


因此 David Burns 提出使用螺旋狀粒子加速器中的粒子來充當「質量會發生變化的球」
。當粒子在加速器中來回移動撞擊,只要有足夠時間就能達到非比尋常的速度,如果在火
箭前端使粒子加速至接近光速,火箭後端的粒子速度較慢,那麼根據相對論,以光速運動
的粒子其質量會比速度較慢的粒子質量還大,這會導致火箭前端比後端重,反過來說,這
將使火箭的向前推力比向後推力大,火箭得以向前加速。


只不過,這項設計會衍生出長 200 公尺、直徑 12 公尺的巨無霸引擎,而且要產生 1 牛
頓推力(大概與你敲鍵盤的力道差不多大)就需要 165MW 功率;再者,只有在零摩擦環
境中才能達到接近光速的速度。


如果真有這麼神奇的質量變化球,這個想法就說得過去,但相對論仍然服從牛頓第三定律
,因此這個想法在現實世界行不通。曾參與 Emdrive 科幻引擎測試的德國德勒斯登工業
大學科學家 Martin Tajmar 表示,這款新型引擎可能會遇到和 Emdrive 引擎一樣的問題
,「所有慣性推進系統都不能在無摩擦環境中運作」。


David Burns 這項有趣的思想實驗未經過同行評審,驗證起來似乎會出現缺陷,但科學家
總要不斷提出新的想法,才可能打破現狀。


https://tinyurl.com/y3tcozn8
NASA 工程師設計出無需燃料、還可加速至接近光速的太空引擎 | TechNews 科技新報
[圖]
人類夢想著有一天可以出走太陽系,然而現實障礙擺在眼前:我們根本沒有速度足夠快的推進器能讓我們在有生之年離開太陽系。最近,NASA 馬歇爾太空飛行中心(MSFC)工程師 David Burns 提出一種完全無需燃料的神奇引擎,可以將速度增至接近光速,雖然這種引擎可能已經違反牛頓運動定律。 從本質... ...

 

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dasuininder: 太空大航海要來惹1F 223.139.51.54 台灣 10/24 13:30
fuhaho: 這不是十年前就提出了?2F 220.135.114.189 台灣 10/24 13:31
kivan00: 核能比較可行吧3F 114.46.195.185 台灣 10/24 13:31
gginin007: GN爐4F 114.137.231.190 台灣 10/24 13:31
CharleneTsai: 思想實驗= =5F 36.231.155.73 台灣 10/24 13:31
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NgJovi: Emdrive真的很神奇7F 123.194.200.134 台灣 10/24 13:31
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NgJovi: 印象中一般人拆微波爐就能做了 水管有影片13F 123.194.200.134 台灣 10/24 13:33
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taiwan009: 反了牛頓第三定律。
probsk: 所以這東西真的能用?16F 36.230.202.188 台灣 10/24 13:33
hugh509: 設計出來,製造不出來  顆顆17F 125.224.84.241 台灣 10/24 13:33
NgJovi: 很久之前看過 還不知道有沒有被破解/證實18F 123.194.200.134 台灣 10/24 13:33
aggressorX: 可是這想法就屌打想不出來的人就是19F 36.231.50.155 台灣 10/24 13:34
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cecille: emdrive已經 證實沒有推進力了21F 59.124.102.126 台灣 10/24 13:35
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estupid: 差點做了永動機 違反熱力學第二定律24F 220.132.23.32 台灣 10/24 13:37
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pttsad: 所以就是做不到阿26F 122.117.170.183 台灣 10/24 13:38
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seraphic298: 太遜了 台灣有進一出二的發電機了32F 114.136.85.24 台灣 10/24 13:42
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a94037501: 守恆啊幹
Krishna: 那就改做GN drive啊39F 192.198.146.186 馬來西亞 10/24 13:47
AAQQUUAA: 想法而已 內部驗證都沒過40F 140.112.125.138 台灣 10/24 13:50
martinshih: 噓標題 明明就只是想法而已41F 110.28.190.154 台灣 10/24 13:50
AAQQUUAA: NASA的人十個有九個研究亂做42F 140.112.125.138 台灣 10/24 13:50
AAQQUUAA: 不過剩下那一個超強 足以cover其他人
DLHZ: 所以這到底是三小標題44F 125.230.168.78 台灣 10/24 13:54
leftless: 這意思不就我想在八卦發表ㄧ篇曠世巨作45F 223.136.184.30 台灣 10/24 13:55
leftless: 但我登入次數只有100
wangisiung: 定律不是拿來打破的嗎?又不是一定對47F 114.137.85.174 台灣 10/24 14:04
shawntwo: 垃圾標題48F 111.82.246.185 台灣 10/24 14:11
god1208: 透過質量會變化的物體來回撞擊……我怎49F 223.141.63.84 台灣 10/24 14:12
god1208: 麼覺得怪怪的
s891510: 這個要驗證真的只能在太空驗證....51F 140.119.25.212 台灣 10/24 14:14
mystina43: 不是光速狀態粒子質量接近0嗎???52F 223.137.175.110 台灣 10/24 14:24
Xing97302: NASA韓國魚wwwwww53F 49.216.3.12 台灣 10/24 14:33
klm619: 那前端應力上升後端尚未上升,這樣不會扯54F 36.225.71.91 台灣 10/24 14:34
klm619: 斷嗎?
Vincent6964: 科學家的素質真是越來越56F 39.10.197.245 台灣 10/24 14:47
mystage: 沒更新消息就是這樣,一年前寫這篇是對的57F 1.161.54.29 台灣 10/24 14:51
mystage: ,現在是錯的。
Hohenzollern 
Hohenzollern: 韓國瑜可以征服宇宙了59F 101.9.211.136 台灣 10/24 14:54
Expend: 牛頓運動定律早就被愛因斯坦打過臉了60F 202.39.184.61 台灣 10/24 14:54
Expend: 我記得把香蕉拿去微波在打電話可回到過去
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