Star Trek中的亞光速：可以做到嗎？
Trekkies幫助定義了科幻宇宙，以及Star Trek系列，書籍和電影所承諾的技術(shù)。這些節(jié)目中****的技術(shù)之一是扭曲驅(qū)動。這種推進系統(tǒng)被用于Trekiverse中許多物種的航天器，以在驚人的短時間內(nèi)（與在"僅僅"光速下需要幾個世紀(jì)相比，幾個月或幾年）穿過galaxy。但是，那里'并不總是使用扭曲驅(qū)動的理由，所以，有時候，Star Trek的船只使用脈沖功率以亞光速行駛。
什么是沖動驅(qū)動？
今天，探索性任務(wù)使用化學(xué)火箭穿過太空。然而，這些火箭有幾個缺點。它們需要大量的推進劑（燃料），通常非常大而重。脈沖發(fā)動機，就像星船企業(yè)中描述的那樣，采取略微不同的方法來加速航天器。它們不是使用化學(xué)反應(yīng)在太空中移動，而是使用核反應(yīng)堆（或類似的東西）為發(fā)動機供電。
據(jù)推測，這種電力為大型電磁鐵供電，這些電磁鐵利用存儲在野外的能量來推動船舶，或者更可能是超高溫等離子體，然后被強磁場準(zhǔn)直并從工藝背面噴出以加速其前進。這聽起來很復(fù)雜，而且是。它'實際上可以做到，但不適用于當(dāng)前的技術(shù)。
實際上，脈沖發(fā)動機代表了當(dāng)前化學(xué)動力火箭向前邁出的一步。他們比光速快，但他們比我們今天的任何東西都快。在有人弄清楚如何構(gòu)建和部署它們之前，這可能只是時間問題。
我們有朝一日可以有脈沖發(fā)動機嗎？
關(guān)于"有一天"的好消息是化妝品小知識，基本前提是f脈沖驅(qū)動在科學(xué)上是合理的。但是，有一些問題需要考慮。在電影中，星艦?zāi)軌蚴褂盟鼈兊拿}沖發(fā)動機加速到光速的很大一部分。為了達到這些速度，脈沖發(fā)動機產(chǎn)生的功率必須是顯著的。這是一個巨大的障礙。目前，即使有核電，我們似乎也不太可能產(chǎn)生足夠的電流來驅(qū)動這種驅(qū)動器，特別是對于這樣的大型船舶。所以，這是一個需要克服的問題。
此外，這些圖還經(jīng)常描繪了在行星大氣和星云，氣體和灰塵云中使用的脈沖發(fā)動機。然而，脈沖式驅(qū)動器的每一種設(shè)計都依賴于它們在真空中的操作。一旦星船進入高顆粒密度區(qū)域（如大氣或氣體和灰塵云），發(fā)動機將變得無用。所以，除非有什么變化（而且ye canna改變了o'定律;物理學(xué)，船長?。?，沖動驅(qū)動仍然存在于科幻小說領(lǐng)域。
脈沖驅(qū)動的技術(shù)挑戰(zhàn)
沖動驅(qū)動聽起來很好，對嗎？嗯，如科幻小說中所述，它們的使用存在一些問題。一個是時間擴張：任何時候工藝以相對論的速度行進，都會出現(xiàn)時間擴張的問題。也就是說，當(dāng)工藝以近光速行駛時，時間表如何保持一致？不幸的是，沒有辦法。這就是為什么沖動引擎在科幻小說中經(jīng)常被限制在相對論效應(yīng)最小的光速的25%左右。
這種發(fā)動機的另一個挑戰(zhàn)是它們在哪里運行。它們在真空中最有效，但我們經(jīng)常在Trek中看到它們進入大氣或通過稱為星云的氣體和灰塵云鞭打。目前想象的發(fā)動機在這樣的環(huán)境中會做得很好，所以這是另一個問題hat必須解決。
離子驅(qū)動器
然而，并非所有都丟失了。使用與脈沖驅(qū)動技術(shù)非常相似的概念的離子驅(qū)動器多年來一直在航天器上使用。然而，由于它們的高能量使用，它們在非常有效地加速工藝方面效率不高。事實上，這些發(fā)動機僅用作相互作用飛機上的主要推進系統(tǒng)。這意味著只有前往其他行星的探測器才會攜帶離子發(fā)動機。例如，Dawn航天器上有一個離子驅(qū)動器，針對矮小的星球Ceres。
由于離子驅(qū)動器只需要少量推進劑即可運行，因此它們的發(fā)動機可以連續(xù)運行。因此，雖然化學(xué)火箭可能更快地使工藝加速，但它很快就會耗盡燃料。離子驅(qū)動器（或未來的脈沖驅(qū)動器）不是那么多。離子驅(qū)動器將加速數(shù)天，數(shù)月和數(shù)年的工藝。它允許空間船達到更高的**速度，這對于穿越太陽系統(tǒng)非常重要。
它仍然不是一個脈沖引擎。離子驅(qū)動技術(shù)當(dāng)然是脈沖驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用，但它無法與Star Trek和其他介質(zhì)中描述的發(fā)動機的現(xiàn)成加速能力相匹配。
等離子發(fā)動機
未來的太空旅行者可能會開始使用更有前途的東西：等離子驅(qū)動技術(shù)。這些發(fā)動機使用電力來超加熱等離子體，然后使用強大的磁場將其從發(fā)動機后部彈出。它們與離子驅(qū)動器有一些相似之處，因為它們使用的推進劑非常少，以至于它們能夠長時間運行，特別是相對于傳統(tǒng)的化學(xué)火箭。
但是，它們更強大。他們將能夠以如此高的速度推進這架飛機，以至于等離子動力火箭（使用**可用的技術(shù)）可以在利特爾獲得一架火箭e超過一個月。將這一壯舉與近六個月的傳統(tǒng)動力工藝進行比較。
它是Star Trek工程水平嗎？不太可能。但這**是朝著正確方向邁出的一步。
雖然我們可能還沒有未來主義驅(qū)動器，但它們可能會發(fā)生。隨著進一步的發(fā)展，誰知道？也許像電影中描繪的那樣的沖動驅(qū)動有朝一日會成為現(xiàn)實。
由Carolyn Collins Petersen編輯和更新。
