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以蒸汽为动力的航天器或许可以实现,美科学家研制的蒸汽动力航天器完成首次样机地面试验

日期: 2020-01-07 08:32 浏览次数 : 156

2019-02-24    [据parabolicarc网站2019年1月12日报道]美国中佛罗里达大学与蜜蜂机器人公司合作开发了一种利用蒸汽作为动力的航天器原型,可以从小行星或其他行星上提取水,产生蒸汽,并推动自己到达下一个采矿目标天体。只要有水和足够低的重力存在,该航天器原型理论上可以实现“永远”探索。    该航天器原型称为WINE(theWorld Is Not Enough)。WINE有微波炉那么大,它从天体表面开采水,然后把水变成蒸汽,再飞到一个新的天体,然后重复这个过程。因此,它是一个不会耗尽燃料的火箭,理论上可以“永远”探索。    UCF提供了模拟的小行星材料,2018年12月31日在设施中进行了必要的计算机建模和模拟;之后蜜蜂机器人公司建造了WINE航天器原型并尝试了利用蒸汽推动航天器的想法。试验中,WINE成功地开采了土壤,制造了火箭推进剂,并利用从模拟物中提取的蒸汽将自己发射出去。该团队还与安柏瑞德(Embry-Riddle)航空大学合作,开发蒸汽火箭推进器的初始原型。    WINE航天器将使用可展开的太阳能帆板获取足够的能量用于采矿和制造蒸汽,或者它可以使用小型放射性衰变单元,将这些行星跳跃器的潜在到达范围扩大到冥王星和其他远离太阳的地方。未来人类可以利用这项技术在月球、谷神星、欧罗巴、土卫六、冥王星、水星两极和小行星上跳跃——只要有足够的水和足够低的重力。这类航天器的发展可能对未来太空探索产生深远的影响。目前的航天器当推进剂耗尽时,探测任务就会终止;而WINE航天器有不会耗尽燃料的推进器,理论上可以“永远”探索下去。    该项目是NASA“小企业技术转移计划”的成果,是NASA、学术界和工业界共同努力的结果。这种类似WINE的航天器有可能改变人类探索宇宙的方式。该团队目前正在寻找合作伙伴继续开发小型航天器。

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科技日报北京1月14日电 据英国《独立报》13日报道,美国科学家最新研制出一款蒸汽推进航天器。实验室模拟表明,该航天器可从模拟物中提取水,制造蒸汽推进航天器运行。研究人员称,这款微波炉大小的设备,理论上可依靠含水星球上丰富的水作为燃料,推动自身在太空“永不停歇地”穿梭,从而改变人类探索太空的方式。

环球网讯:美国佛罗里达中央大学的科学家与位于加州的私人太空采矿技术公司蜜蜂机器人公司合作开发出一种小型蒸汽动力航天器,能够从小行星、行星和月球上提取水作为燃料。蜜蜂机器人公司专门开发在行星和小型天体上钻孔和取样的工具。理论上,这种微波炉大小的着陆器通过不断地将地外水转化为蒸汽,将实现在整个银河系中进行无限次的行星间穿梭及着陆任务——只要它一直能找到有水的着陆点。

据悉,这款设备名为“世界不够”,由科学家与加州“蜜蜂机器人”公司携手研制。去年12月底,研究人员在实验室中,使用模拟的小行星材料对其进行了首次测试。“WINE成功采集了土壤,制造了火箭推进剂,并用从模拟物中提取的水制造蒸汽来推动航天器自身的运行。”佛罗里达中央大学行星研究员菲尔·梅茨格博士说,“这一设备有望在月球、谷神星、木卫二、土卫六、冥王星、水星两极以及小行星等任何有水和重力足够低的星球上大展拳脚。”

2018年12月底,研究人员在实验室中使用模拟的小行星材料对该着陆器样机进行了首次试验。该着陆器样机使用紧凑型钻井设备成功地从模拟行星材料中采集了水,并将水转换成火箭推进剂,然后使用一组蒸汽动力推进器将自身发射到了空中。

此外,该设备可依据它们部署的地方不同,采用不同的方式工作。而且,太阳能电池板可为采矿和蒸汽制造提供能量,获得的蒸汽可用于让设备从行星或小行星表面起飞,继续太空之旅。

“我们有可能利用这项技术穿梭于月球、谷神星、木卫二、土卫六、冥王星、水星两极以及小行星等任何有水且重力足够低的星球间”,UCF空间科学家兼首席执行官菲尔·梅茨格在一份声明中说。他还表示,这样一个自给自足的飞船可以“持续地”探索太空。梅茨格和他的同事将该着陆器命名为“世界没有尽头”(首字母缩写为WINE)。

该航天器上还有备选方案:如果航天器远离太阳运行(例如在冥王星上运行),航天器可利用其上搭载的放射性物质的衰变来提供能量。

WINE背后的技术远比听起来要复杂。为了使样机顺利工作,梅茨格花费三年时间开发新的蒸汽推进计算机模型和方程,帮助优化WINE的操作,以适应不同重力环境下的需求。当实际进入太空时,WINE内置的太阳能电池板将提供地外钻井作业所需的初始能量。此外,该航天器还有备选供能方案:当航天器远离太阳运行时,可利用其上搭载的放射性物质的衰变来提供能量。

“蜜蜂机器人”公司副总裁克里斯·扎克尼说,目前,当航天器的推进剂用完之时,便是其“寿终正寝”之日,前往其他星球的探索任务也必须戛然而止,这其实意味着大量资金和时间的浪费,而新航天器则有望在太空中永不停歇地穿梭,因此,“有可能改变我们探索宇宙的方式”。

WINE项目的早期阶段得到了美国国家航空航天局“小企业技术转让计划”的支持;现在,开发商正寻找新的合作伙伴。

WINE项目得到了美国国家航空航天局“小企业技术转让计划”的支持,该计划旨在促进大学与企业之间的联系。

总编辑圈点

传统的航天器,一旦燃料耗尽就成了废铁,只能在太空中游荡。如果燃料“用之不尽”会怎样?这款蒸汽推进航天器能在小行星上挖土,再从土里提取水制造蒸汽,为自己补给。这样一来,它就能在太空中坚守岗位、长期服役。虽然还不知道其制造蒸汽的效率如何,但利用一切可以利用的材料,倒是太空探索的好思路。从地球出发,航天器就是一腔孤勇地踏上了征程。现在,把那些小行星都看作加油站,探险也仿佛有了助力,宇宙也仿佛充满了温情。

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