火箭发动机 天才女物理学家如何将太空旅行提速10倍？
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如果你乘坐当今最快的飞船——NASA新视野号，需要大约162天才能抵达火星，但根据一位美国科学家提出的最新理论，未来可以将太空旅行速度提升10倍。据外媒Sky报道，物理学家法蒂玛·埃布拉希米(Fatima Ebrahimi)发明了一种新的火箭推进器概念：利用磁场将等离子体粒子推入太空。
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几年前，当埃布拉希米在普林斯顿大学工作时，她意识到托卡马克装置中的等离子体速度约为每秒20公里，而且这个系统能在火箭上工作。计算机模拟显示，这种方式可以产生每秒数百公里的推进速度，比其他火箭快10倍。托卡马克是一种磁约束装置，也是核聚变反应堆的主要候选装置，如下图所示：
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核聚变是驱动太阳和恒星的动力，它将轻元素以等离子体的形式组合起来，进而产生大量的能量。等离子体是物质的高能状态，占可见宇宙的99% 。这位物理学家说：“太空旅行以前可能需要数月甚至数年，因为化学火箭发动机的比冲非常低，但如果我们使用磁重联推进器，那么我们可以在更短的时间内完成长途飞行。”
磁重联是一种发生于高导电等离子体中的物理过程，期间磁能被转换为动能、热能与加速粒子。
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目前，火箭推进器主要采用两种形式——离子推进器和化学燃料。前者的代表是马斯克的卫星互联网Starlink，虽然离子推进器的效率高达90%，但其推力很低，与电风扇差不多，无法独立让太空飞船脱离地表。相比之下，很多火箭都使用化学燃料，比如SpaceX猎鹰1号火箭使用液态氧和煤油，化学火箭的缺点就是效率偏低，最高通常只有35%。
【 火箭发动机|天才女物理学家如何将太空旅行提速10倍？】可以说，埃布拉希米提出的磁重联推进器概念，比离子推进器和化学燃料都更有前景，只不过实际效果还要看原型机的表现。
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