提到太空旅行,大家首先考慮的問題應該是飛船的動力系統吧。現在看來,人類還是以石油和天然氣作為主要能源。但是隨著人口的不斷增長,資源出現了危機,核能逐漸成為了人們關注的焦點。有人說核能將代替石油開啟新的時代,或許這麼說也沒錯。但是要實現工業化也並非容易的事情,讓我們先從核聚變了解一下。
核聚變
核聚變的原理,是氘元素(重氫)和氚元素(超重氫)發生的原子核聚合作用,特點是乾淨,不會產生放射性的輻射與核廢料等汙染。太陽內部的熱核反應與氫彈就是核聚變(氫彈也包含一部分核裂變)。
氘元素在地球上是不缺的,1升海水就含0.03克,而地球上有多少海水不用說了吧。而氚元素在地球上沒有,因為它的半衰期是12-26年,地球剛誕生就基本消失了。不過氚可以通過鋰來製造,世界上鋰資源非常豐富,而且中國是鋰元素最豐富的國家。
冷核聚變
核聚變需要很高的溫度才能使原子核聚合,這樣的溫度是很難維持的。氫彈就是利用核裂變來達到這樣的溫度,原子核才會發生聚合。
所以就提出了冷核聚變,又叫做低能核反應(LENR),簡單的說就是在常溫的條件下所發生的核聚變反應。在20年前人們就發現了這個領域,但是至今還沒有什麼結果。而且在2000年的時候,《時間》雜誌將冷核聚變列為20世紀最糟糕的想法之一。
星際旅行可能性
2018年1月,美國宇航局的馬克·米利斯計算了假如要實現載人星際旅行所需要的能量。他假設一艘500人的宇宙飛船,單程旅行前往太陽系外行星上建立人類殖民地。那麼需要的能量大約是地球上所有人一年內消耗的能量。
先不談技術難題,這麼大的能源目前就無法提供。只有核聚變才能成為宇宙飛船最理想的能源,好處有三個。第一,它比核裂變的能量更大。第二,沒有核廢料和汙染,比較乾淨。第三,燃料充足,地球和宇宙都有豐富的燃料。
卡爾·薩根指出:「每當你抬頭仰望天空時,每一個光點都提醒人們,核聚變的能量可以從氫和其他輕元素中提取出來,這是整個銀河系的基本物質。」
在技術方面,很多人可能不知道要實現核聚有多難。恆星內部的溫度可是達到了1500萬攝氏度,而且有非常大的壓力才使核聚變正常反應。我們的地球是沒辦法製造這麼大壓力的,只能用溫度來彌補了。也就是說要達到上億度才行。這麼高的溫度沒有任何金屬能承受,更別說造宇宙飛船了。
所以冷核聚變才是宇宙飛船最理想的動力源,不過目前人類還沒有實現這種技術。不過小編相信要實現這種技術只是時間的問題,未來人類如果掌握了冷核聚變技術。那麼星際旅行將不再是夢,而且中國很有可能是領先國家。因為中國不是核聚變燃料最豐富的國家,而且在現在的航天技術也非常領先。好了,本期就說到這裡,你們怎麼看呢?歡迎在下方評論、點讚和關注哦~