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1 # 刁博
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2 # 量子態鵪鶉蛋
航天器的動力,目前都是工質推進,簡單點來說,就是噴,然後利用反作用力前進。
但是航天器移動的機制,主要還是靠真空中慣性的低損失,只要發動機點火噴一次氣,那麼慣性足夠你在宇宙空間裡飛上幾百公里,速度都不會有大的變化。
當然這裡還有一個巨大的變數,就是天巨大體的萬有引力。
在國外一般稱之為引力彈弓,但是國內搞航天的目前都不這麼叫。原因非標簡單,我們國家目前只有一個航天器飛出過地月系……(嫦娥二號)
NASA的軌道計算中,引力彈弓是主要的利用手段。其實就是讓航天器按照第二宇宙速度飛行(脫離地月系的基礎條件),當進入到另一個天體,額,舉個例子木星,飛進木星的引力圈範圍後,航天器會被木星的引力圈捕獲。這種情況下航天器會開始有沿著木星環繞軌道飛行的趨勢。這時航天器進入環繞木星的狀態,成為木星的一刻衛星,然後在積累了一定勢能之後,在合適的角度方向上,加速脫離,以更高的速度飛向太陽系的更遠處。就像鬆開皮筋的彈弓一樣飛走。
講了這麼多,回到原題上來。。。
題主其實問得還是航天器的自身動力。全世界目前在這個領域有兩個靠譜的主要方向(太陽帆光壓推進之類的別鬧),一個是利用發動機內儲存的液化氣體推進劑噴射,一個是電推進。
前者很容易理解,根據價效比,各國各有選擇。而電推進其實就是電離推進,即透過電場和磁場作用,產生電離,然後用噴出的離子束,推動航天器飛行。
這種方式燃料需求很小,價效比很高,但之前因為加速度太小,發展一度停滯了。近年來電推進的兩個內部流派都有了長足進步,霍爾電推進和離子電推進都能夠提高加速效率,中國目前已經在兩個體系中都有了實際上星樣品,效果很好。
至於星上的能源,目前有放射性電池和燃料電池做主力,在此之上的能源缺口,還得依賴太陽能電池。
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3 # 布魯諾二
宇宙中最基本的和唯一的力是慣性碰撞力,宇宙中一切物質運動都是碰撞反作用力的噴射形式的運動。任何動力引擎都是作用力與反作用力下的運動。
運動的本質是慣性運動,力是慣性碰撞力,物質相互作用是慣性碰撞相互作用,能量是物質的慣性碰撞效應的度量。引力根本不存在,四種基本力子虛烏有。
宇宙是種能量球機制,運動是慣性碰撞力作用的結果。
(《能量球理論》百度貼吧能量球理論吧)
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宇宙中絕大部分幾乎是真空,飛船在星際之間飛行時幾乎不會受到介質給的阻力作用。只要你給足了初速度,探測器完全可以依靠這個初動能奔向目標。強大動力的火箭可以給探測器提供足夠大的初速度,火箭脫落後,探測器上攜帶的少量燃料可以供飛船調整姿態或飛行方向。
新視野號、旅行者號這樣的遠距離探測器還需要藉助引力彈弓來獲取動能。探測器以速度v與公轉線速度大小為u的行星相對運動,被行星俘獲後又被甩出去的速度變為u+v,這樣可以減少燃料和飛行時間。
太陽能主要用來供電,建立飛船和地面之間的聯絡。目前只有光帆飛船能夠藉助太陽能獲得動力,其原理是張開一隻巨大的光帆,太陽風吹到這個帆上,推動著飛船向太陽系外飛行。這種飛船目前尚未廣泛應用。
飛船航行的方向需要地面人員做出精確的計算後依靠飛船攜帶的少量燃料進行調整。