馬斯克計劃研究光速引擎,到達火星只要13分鐘,可能嗎?

太空中隱含著太多的神秘,人類致力于探索這些神秘,但是探索面臨著巨大的問題。就算是最近的恒星半人馬座距離我們也很遠,距離我們有402080億公里,即使是埃隆·馬斯克想要殖民的火星,也需要不少于五個月的太空旅行。不過馬斯克和美國國家航空航天局剛剛公布了新的speedlite光速引擎,這或許將不再是一個問題。那麼什麼是光速引擎?它真的有光速那麼快嗎?它將對太空旅行產生什麼影響?

很顯然,如果用它的名字考慮顯然是不現實的,光速引擎肯定達不到光速,不過具體的速度必然比現在的飛船要上一個臺階。雖然太空探索一直是政府的職責,因為它涉及的復雜性和巨大的費用。

然而,對于一個像馬斯克這樣專注的遠見卓識者來說,沒有什麼是不可能的,他正在著手整合他的企業所需的一切,最關鍵的部分是「馬斯克」號運輸機正在研究出,人類將如何將貨物以及人類從這顆行星運送到這顆紅色行星,畢竟地球和火星之間存在著巨大距離,不過這兩顆行星之間的距離不是恒定的,但最短距離也不會少于3400萬英里。

詹姆斯·韋伯太空望遠鏡距離地球100萬英里,在到達目的地之前它經歷了一個月的旅程。而馬斯克計劃使用星際飛船他的公司spacex正在開發和測試的一個強大的航天器星際飛船將比詹姆斯·韋伯快得多,不過即使再快,到達火星也需要至少5個月,這仍然是一段相當長的時間。

太空中存在著許多危險,而在深太空中大量的輻射會破壞人類的健康,甚至會使旅行者變得虛弱甚至死亡。除了輻射,殖民者必須承受在低重力條件下長期停留的影響,比如低重力會對身體的肌肉有顯著的影響。除此之外,在太空中要停留五個月或以上是很長的時間是很危險的,因為任何事情都可能出錯,即使是最精心制定的計劃,所以探索火星真的是一個相當冒險的計劃。

在火星的土地上,馬斯克計劃在短時間內運送100多萬人,希望在火星上建立社區核心。所有這些都是馬斯克在尋找更快的運輸方式的原因,據說他正在建造有史以來最強大的火箭。馬斯克和美國國家航空航天局可能正在合作開發一種解決方案,該解決方案將使用光速引擎使太空旅行速度極快。

然而,除了速度快之外,新的光速引擎不會使用一滴目前的燃料,換句話說就是沒有推進劑。聽上去很神奇,實際上,在20世紀70年代末,美國發明家羅伯特·庫克為一種發動機申請了專利,據說是將離心力轉化為線性運動,然后在21世紀初,英國發明家羅杰·肖耶提出了電磁驅動,他聲稱電磁驅動可以將被困微波轉化為推力,然而這兩個概念都沒有被成功證明,這兩個概念都被廣泛認為是不可能的,因為違反了動量守恒定律(核心物理定律)。

據馬斯克表示,新的光速引擎又被稱為螺旋發動機,這種螺旋加速的發動機速度非常快,它可以達到每秒3億米的驚人速度,可能大家對這個沒什麼概念。舉例來講,如果用這個引擎,到達月球38萬公里只需1.3秒,能夠在12.5分鐘內到達火星,如果你出發前往27億英里外的海王星,只需要大約四小時內。

螺旋引擎的想法是革命性的,因為它完全不使用火箭燃料,這有助于解決太空旅行中一個長期存在的問題,但是,這僅僅只是一個設想,實際還無法實現。為了實現這個想法,今天nasa和spacex制造的火箭必須儲備成噸的推進劑,比如液態氫前往火星,除此之外,問題在于你的飛船上裝載的燃料越多,它就越重。

現代推進劑罐太大,無法進行星際飛行,但螺旋發動機使用高科技粒子加速器來解決這個問題,比如歐洲大型強子對撞機上的粒子加速器。利用發動機周圍回收的電磁鐵高速發射微小粒子,簡單來說,發動機的工作原理是利用質量以光速變化的原理,相關領域科學家提出了一個概念來解決這個問題,描述了盒子里的一個環,當你朝一個方向彈起環時,盒子在另一個方向反沖,遵守牛頓運動定律,即每個動作當光環到達盒子的末端時,它會向后反彈,盒子的回憶方向也會改變。

然而,如果盒子和光環以光速運動,那麼根據阿爾伯特·愛因斯坦的相對論,當光環接近盒子末端時,質量會增加,而在這種速度下,物體的工作方式會略有不同。

這意味著當它到達盒子的末端時,它會受到更大的沖擊,產生向前的動量。根據科學家的說法,這種設計可以產生高達光速99%的推力,而不會破壞愛因斯坦的相對論。然而,這個計劃確實違反了牛頓運動定律,違反了物理定律。科學家估計,它必須有200米長,12米寬才能工作。它需要產生165兆瓦的能量來產生一牛頓的推力,這相當于一個發電站來產生所需的力,來產生一千克質量每秒的平方加速。

再想一想,因為發動機是在太空中工作的,當真空使摩擦變得不存在時,在你跳上螺旋發動機之前,你應該知道那個速度是很可怕的。

當然,如果你超過光速,光會很難跟上你,這會導致你的視覺以奇怪的方式扭曲,你身后的一切都會呈現黑色,時間會停止,時鐘會慢慢慢下來,然后停止。不過要想達到這個境界太難了,以人類目前的技術,能夠安全到達火星就已經是載入史冊了,更不用說什麼螺旋引擎了,你認為呢?

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