美國太空總署稱,無燃料太空驅動或許可行 美國太空總署稱,無燃料太空驅動或許可行

美國太空總署稱,無燃料太空驅動或許可行

美國太空總署稱,無燃料太空驅動或許可行

每當NASA的太空梭發射升空進入軌道時,它都需要一個非常重要的「隨行」零件——外儲箱——的幫助。這個巨大的橙色艙室充當太空梭的“燃料箱”,容納了所有液態氫燃料以及燃燒所需的氧氣,為太空梭的主引擎提供動力。

它的重量通常超過 160 萬磅,製造成本高達數千萬美元。

工程師長期以來一直在尋找一種能夠「精簡」此類太空推進系統的方法。換句話說,是否有可能研發出一種無需任何機載燃料就能推動太空船或衛星前進的推進器?有些人認為這是一項值得追求的壯舉,而有些人則認為這樣的引擎根本不可能實現。

英國《連線》雜誌的一篇新報道詳細介紹了美國科學家圭多·費塔(Guido Fetta)的研究成果,他聲稱自己研製出了一種無推進劑推進器。該設計似乎基於英國科學家羅傑·肖耶(Roger Shawyer)最初研發的EmDrive推進器。 EmDrive推進器的工作原理是利用微波在封閉容器壁上的反射,將電能轉換為推力。費塔的推進器雖然有所不同,但原理基本上相同。

美國太空總署(NASA)是太空旅行產業的巨頭,它已經驗證了許多人認為無法實現的推進系統設計。

既然蕭耶爾率先研發出了無推進劑推進器,那麼費塔的設計又有何特別之處呢?答案是:它獲得了美國太空總署的認可。

在俄亥俄州克利夫蘭舉行的第50屆聯合推進會議上發表的一篇論文中,NASA顯然在測試了費塔的推進器後,認可了他的設計。誠然,他們的測試只產生了很小的推力(30到50微牛頓之間),但考慮到完全不需要推進劑,這仍然令人印象深刻。

這意味著,作為太空旅行產業的巨頭,NASA 已經驗證了許多人認為無法實現的推進設計。

「還有一些無需推進劑、也不使用分子或質量儲存裝置的裝置,」直覺機器公司首席工程師邁克爾·貝恩告訴《大眾科學》雜誌,他舉例說,太陽帆可以將光能轉化為推力。 “但它們只是概念驗證……而且它們可能不會讓你快速到達目的地。”

費塔的研究之所以特別有趣,是因為這種無推進劑推力可能展現了全新的物理概念。

據測試過該推進器的NASA研究人員稱,費塔的設計可能透過與「量子真空虛擬等離子體」相互作用產生推力。這意味著該推進器是在對抗空曠空間中不斷產生又立即消失的粒子。也就是說,空曠的空間並非真正空無一物,理論上,我們可以「推動」它來前進。

這個概念是量子真空等離子體推進器(簡稱Q推進器)背後的主要理論,目前由美國宇航局約翰遜航天中心的哈羅德·“桑尼”·懷特(Harold “Sonny” White)負責研究(懷特也曾參與測試費塔的推進器)。如果這些結果屬實,那就意味著量子真空可以被用於太空旅行。

然而,貝恩表示,重要的是不要妄下結論。他指出,這些實驗很容易出錯,因為要得到正確的結果,基本上需要重現太空真空環境。任何外部因素的干擾都可能影響實驗結果(想想歐洲核子研究中心的「超光速」中微子實驗)。

「每當你得到具有非凡意義的研究結果時,在將其視為新理論之前,你必須保持謹慎和懷疑的態度,懷疑這些結果能否被重複驗證,」貝恩說。 “實際上,這最終還是要經過同行評審,只有完成評審之後,才能讓人們接受這裡確實存在一些非同尋常的現象。”