风丸剪切航行——航天器系统部分,达到光速柏拉图区块链数据智能的25%。 垂直搜索。 人工智能。

风球剪切航行-航天器达到25%光速的系统部件

Jeff Greason 描述了如何利用动态太阳风翱翔从 2% 的光速上升,然后利用现有的近期技术,利用太阳推动的颗粒从 2% 的光速上升到 6% 的光速。在 6% 的光速下,星际介质中的粒子与航天器相互作用,就像超越核聚变水平的能量一样。高强度能量被吸收并用于为推进力提供动力,以达到光速的 25%。太阳风动态翱翔阶段使用的等离子磁铁用于在目标恒星处制动。

这些都是巧妙的方法,可以利用相对近期的技术,通过探测器甚至载人航天器达到 25% 的光速。在两年内达到光速 2% 的方法足以在太阳系内旅行,甚至到达距冥王星大约十几倍远的引力透镜点。进入引力透镜区域,让小型望远镜以太阳为透镜,变得强大2亿倍。我们可以用数百万台太空望远镜预先探索数千光年以内的所有太阳系。然后,我们选择将实际的探测器发送到我们已经开始探索的最佳太阳系,并将天文台发送到太阳周围 10 光日的观察点。

以经济实惠的方式获得星际飞行所需的动能是困难的,而利用太阳风等现有的自然能源对于降低成本具有吸引力。然而,已发表的概念中存在差距,因为太阳风的速度被限制在约 700 km/s,而即使采用风力反应驱动(“q”驱动)等概念,速度也仅为约 5%。必须先达到 c,然后他们才能接管。一直缺乏一种具有成本效益的方法来填补这一空白。

气石墨马勃可以在太阳附近释放,它们会加速到大约 5% 的光速。 Aerographite 是超薄泡沫,比铝轻 15,000 倍。

目标 – 演示一种方法,通过太阳风加速的惰性颗粒可用于将航天器从太阳风加速到约 5% 的速度。

方法:经典物理计算支持基本物理和该方法的可行性。

结果:当两个物质流接近但速度不同时,或者当它们穿过相同空间但速度不同且具有可区分的特性时,速度差异或速度剪切可用于获得推进能量。穿过星际介质的弹丸流就是这种情况的一个例子。丸粒推进是现有技术中探索的一个想法,需要高速丸粒;从颗粒和星际介质之间的速度差中提取有用功,使得船舶可以在颗粒上行驶,并且还可以从穿过星际介质的通道中汲取能量,以获得推进能量,即使比颗粒更快,甚至当颗粒更快时由惰性反应物质组成。讨论了其基本物理原理和性能方程,并在使用相对较慢的颗粒(由太阳风加速)的背景下讨论这一点,以将航天器发送到太阳风速度的几倍以上。小宏观粒子和等离子风速度不同的另一种情况是黄道平面内的太阳系内部,太阳风和黄道尘埃具有不同的速度分布;这可能会提供同一原理的进一步应用。

Arxiv——星际任务的低成本先驱

太阳光子压力为太阳系中的航天器提供了可行的推力源。从理论上讲,它也可以实现星际任务,但需要单位横截面积极小的质量来克服太阳引力。我们认为气石墨是一种密度为 0.18 kg m−3 的合成碳基泡沫(比铝轻 15,000 倍),是一种利用阳光进行高效推进的多功能材料。壳厚度 shl = 1 毫米的空心气石墨球在行星际空间中接受太阳辐射后可以进入星际。在距太阳 1 个天文单位处发射时,shl = 0.5 毫米的气石墨壳将在 60 天内到达火星轨道,并在 4.3 年内到达冥王星轨道。以 1 天文单位(帕克太阳探测器最近的距离)释放一个壳厚 0.04 µm 的气石墨空心球,其逃逸速度接近 6900 km s−1,距离我们最近的距离需要 185 年恒星,比邻星。使用 JWST 可以在距太阳 2 个天文单位(位于火星轨道之外)处观察到米大小的气石墨帆的红外特征。一个气石墨空心球,其壳厚 100 µm,半径 1 m (5 m),重 230 mg (5.7 g),具有 2.2 g (55 g) 的质量裕度,可进行星际逃逸。有效载荷裕度是航天器质量的十倍,而化学星际火箭的有效载荷通常是火箭重量的千分之一。使用1克(10克)的这个余量(例如,用于与地球的微型通信技术),它将在4.7天文单位的行星际发射后2.8年(1年)到达冥王星轨道。简单化的通信将使行星际介质的研究和对可疑的九号行星的搜索成为可能,并将作为半人马座α星的先驱任务。我们估计原型开发成本为 1 万美元,每次航行的价格为 1000 美元,包括搭载星际任务的搭载概念的发射在内,总成本不到 10 万美元。

在美国宇航局先进概念研究所 (NIAC) 的赞助下开发的一项技术——等离子磁铁,为太阳风中的高加速机动提供了一条途径,包括快速传输到外行星和太阳引力透镜。

AIAA 核与未来飞行推进技术委员会赞助了一项验证任务 JOVE 的概念设计研究。如果飞行的话,JOVE 将提供这项技术的关键飞行演示。这艘太阳能航天器重约 25 公斤,将在三周内到达木星,速度达到惊人的每秒 300 公里。 Greason 先生回顾了概念设计期间发现的关键设计挑战,回顾了当前状态,并讨论了可能的后续步骤。

Jeff Greason 是一位企业家和创新者,在商业航天行业拥有 25 年的经验。他是 Electric Sky 的首席技术专家,负责开发用于推进和其他用途的远程无线电力;兼 Tau Zero 基金会主席,为太阳系和星际任务开发先进推进技术。他一直积极参与商业航天监管的发展,并于 2009 年在奥古斯丁总统委员会任职。Jeff 是 XCOR Aerospace 的联合创始人,并于 1999 年至 2015 年初担任首席执行官。此前,他是 XCOR Aerospace 的火箭发动机团队负责人。 Rotary Rocket 是英特尔芯片技术开发部的工程经理。他拥有 28 项美国专利,最近发表了有关新颖太空推进概念的论文。他还是国家太空协会的理事。

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Brian Wang 是一位未来主义思想领袖,也是一位每月拥有 1 万读者的热门科学博主。 他的博客 Nextbigfuture.com 在科学新闻博客中排名第一。 它涵盖了许多颠覆性技术和趋势,包括空间、机器人、人工智能、医学、抗衰老生物技术和纳米技术。

他以识别尖端技术而闻名,目前是一家初创公司的联合创始人,并为高潜力的早期公司筹集资金。 他是深度技术投资的分配研究负责人,也是 Space Angels 的天使投资人。

他经常在公司发表演讲,曾是 TEDx 演讲者、奇点大学演讲者和众多广播和播客采访的嘉宾。 他对公开演讲和咨询活动持开放态度。

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