作者jfsu (水精靈)
看板ScienceNote
標題Fw: [新聞] 打造百年星艦「代達魯斯」號 美太空移民
時間Sun Sep 9 21:54:55 2012
※ [本文轉錄自 Gossiping 看板 #1GJ5OEMi ]
作者: jfsu (水精靈) 看板: Gossiping
標題: Re: [新聞] 打造百年星艦「代達魯斯」號 美太空移民
時間: Sun Sep 9 16:40:39 2012
: 將使用反物質湮滅來引發核融合，
: 且使用的核融合引擎燃料可能要到月球開採
: 因為在太空中想要推進，如果不用扭曲空間的方法
: 就必須利用噴射有質量物質的反作用力來前進
: 因此作為動力，最理想的就是直接製造加速電荷後噴出
: 目前預計使用氘氦-3的核融核，其中氦-3在地球上的含量很低
: 但氘氦-3聚變產生的大量帶電粒子，且無gamma射線，故很適合當推進器
: 超導線圈應該是用來產生磁場加速帶電粒子，再由電荷槍射出推進
: 另外他們也說，對於點火用的反物質產生與保存將是研究重點
: 設計圖上大推進器大概是主推進器，小的是登陸艇
: 資料來源:伊卡洛斯公司網站的論文
: http://www.icarusinterstellar.org/
底下讓我們來談談這篇裡敘述的東西，依例，我會捨棄火星文，盡量以普通話來講。
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離我們最近的恆星系是半人馬座α星(Alpha Centauri)，距離約四光年，如果使用
傳統的化學推進火箭，大概要
七萬年才能抵達！
簡而言之，要探索宇宙，我們需要一艘真正的星際航艦，其中最重要的就是得發展
新型火箭，目標有二：
1.增加火箭推進力
2.延長火箭運作時間
因為一般的火箭的推動力可能有幾十萬公斤，但卻只能燒個幾秒鐘。
目前科學家提出的新型引擎，如離子引擎/電漿引擎(Plasma Engine)、太陽帆
(Solar Sail)、核電火箭(Nuclear Electric Rockets)、核脈衝火箭(Nuclear Pulsed
Rockets)。
本文說的是用核融合引擎，或是所謂的
衝壓噴射融合引擎(Ramjet Fusion Engine)。
最初的構想於1960年，理論上，一部這樣的引擎約可提供
1G的推動力（相當於站在
地表的重力），如果可能一整年都維持1G的推力，速度可以達到光速的70%！！
以太空船內的時間算的話，只要11年就可以抵達位於地球400光年的昂宿星團，
只要23年就可以抵達位於地球200萬光年的仙女座星系
問題來了，好比
湘北的不安定因素是他(
http://disp.cc/b/25-xvH )，而這種引擎
的不安定因素則是
『核融合反應』！
註:核融合用的是
氘與氚，文中的引擎則是用
氘與氦3，後者的點火溫度約是前者的數倍，
威力也大。
核融合反應的困難在於
要如何以絕對平均的方式點燃富含氫元素的小球（好比你手壓
一個氣球的某處，裡頭的空氣卻會跑到另一處），讓其溫度與壓力都達到
勞遜判據
（Lawson's Criterion），才能啟動核融合過程。簡而言之，我們可以將太陽
（太陽本身就一個核融合反應）放進盒子裡，但我們不曉得要如何製造這個盒子！
另外，文中提到反物質產生與保存。
說到反物質，電影
達文西密碼之前傳：
《天使與魔鬼》中，有個激進份子密謀用反物質
炸彈將梵諦岡炸個粉碎；他們知道物質與反物質(Antimatter)接觸時會引發超級巨大
的爆炸，威力不是boyo哥的瓦斯可以比擬。
(物質與反物質接觸會產生
102萬電子伏特的γ射線！)
舉例:
1顆 反物質炸彈相當於底下的能量
= 100顆 原子彈
= 1,965,870,300個
營養午餐
= 34,429,169,000顆
MoNeNe的406榴
= 60,075,949,000顆 美製 mk3 手榴彈
= 322,689,907,000顆 5.65公釐步槍彈
= 130,022,570,000,000根
水鴛鴦
當然啦，反物質炸彈純屬虛構，但反物質可是真正存在。)
在此不再敘述反物質，我們直接進入結論。
反物質的
年產量約，10^-9~ 10^-8克(十億分之一克～一億分之一克。)
如果要生產
一公克的反物質預計得花十萬兆美元，而且工廠要連續運作一億年！
比血汗工廠還要血汗啊！
更諷刺的是，若將世界上
所有的實驗室產出的反物質全部加起來，再用物質破壞，產生
的
能量只夠讓一顆燈泡亮個幾分鐘。
註:
七十年前，1942/12/02，鈾反應堆產生的動力也是只能點亮一顆小燈泡，但在3年之後，
這玩意卻讓日本的長崎與廣島付出了慘重的代價
再來說到保存。
由於反物質一旦接觸物質會發生爆炸，所以它是不能放在一般容器，好比，你隨手拿個
馬克杯說要裝反物質，這無異是個自殺之舉！要怎麼保存呢？
方法之一就是將
反物質『離子化』，再置入磁瓶中保存！
有位科學家叫
史密斯(Gerald Smith)，他研發了一種叫
潘寧阱(Penning Trap)的東西，
重量約100公斤，其中大部份是液態氦與液態氮（低溫下，反質子的波長是內壁原子的
數倍，因此不會撞上內壁而自我毀滅），可以將
一兆個反質子儲存在磁場中，
但僅能存放五天。（補充一點，他是反物質引擎的提倡者之一。）
給個簡單數據，在2008年，
反物質的成本目前是每公克一千八百兆台幣，
約
72兆個「營養午餐」，可以
演出7,800,000場「夢想家」，90,000個在多隆大人口中
有記錄的國民黨黨產。
最後，若以反物質作為燃料去推動太陽帆，前述有提到說，離地球最近的半人馬座α星
大概要17克！
既然實驗室不好做，那麼我們
是否可以去宇宙中找反物質呢？
對於這個問題，如果科學家們去
希臘or台灣的街上隨便捉個人問，他會得到這個答案：
「
是有多難找？我敢說那絕對比幫我找份工作還簡單！」
以上。
參考書籍:
1.電影中的不可能物理學
2.wikipedia
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對流血一週仍然不死的生物千萬不能大意……。
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1F：→ WenliYang:希臘換成台灣也可以 09/09 16:41
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6F：推 SamuelLuo:推原PO，總之反物質目前僅在理論階段～先開發火星再說 09/09 16:44
7F：→ cmbyts:盒子的材料,可以去借美國隊長的盾? 09/09 16:44
8F：→ yeswater:只要有天人太陽爐一切解決 09/09 16:44
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67F：推 Zeroyeu:....宇宙移動光靠直線推進是不可行的啦,還是要靠曲速概念 09/09 17:58
68F：→ paulluopaull:慢，但其他人會覺得妳時間是走越快，這種時間的相對 09/09 17:58
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76F：→ LCamel:一個營養午餐 = 17.5個406好像怪怪的.... 09/09 18:29
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80F：推 lhlun:如此優質科普文應該要M啊 09/09 19:00
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84F：推 linsmile:在70%的光速火箭會過得比較慢.時光機就靠這個了 09/09 19:32
85F：推 KIL:優質好文 09/09 19:36
86F：推 sxoao:我敢說那絕對比幫我找份工作還簡單！ XDD 09/09 19:45
87F：推 jeffm:因為相對論的結果 太空船上人會覺得時間過得比較慢 09/09 19:56
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