光子火箭由几部分组成?

光子火箭推进由光子火箭推进的宇宙飞船,是Sangl在20世纪50年代初构想的。它分为三个部分。前面是航天员工作生活的座舱。中间部分是油箱。后面是动力部分,它的主要组成部分是一个巨大的凹面镜,面积有几十平米。光子发生器在镜面的焦点推动飞船高速前进。

那么,光子从何而来?物质由原子组成,原子由质子和中子组成的原子核以及核外电子组成。不同的物质只有不同数量的质子、中子和电子。比如氢核是质子,电子在核外;氦原子核由两个质子、两个中子、原子核外的两个电子等组成。质子、中子和电子等粒子统称为亚原子粒子。在20世纪30年代和40年代,科学家发现每个亚原子粒子都有其对应的反粒子,如反质子、反中子和反电子。正粒子组成正物质,也就是我们每天接触的各种物质,反粒子组成反物质。然而到目前为止,宇宙中还没有发现天然的反物质,只能在高能核物理实验室产生几种粒子。

科学家认为,在大爆炸早期,当物质由能量创造时,正物质和反物质成对出现。与这个过程相反,当正物质和反物质相遇时,它们都消失(科学上称为湮灭)释放光子,同时释放锁定在物质中的能量。桑格的光子火箭被认为是通过质子和反质子,即氢和反质子的湮灭来产生光子。

反物质推进人类不仅可以利用正负物质湮灭产生的光子作为航天器的动力,还可以利用其释放的巨大能量来推进航天器。根据计算,一艘重1吨的飞船,只要用9公斤正负氢湮灭产生的能量加热4吨液氢,就能以10%的速度送到比邻星。因为正负物质的湮灭,物质可以转化为能量100%,而核裂变只有0.1%,核聚变只有0.7%。正在研制的反物质衍生的火箭燃料,冲量比为50000 ~ 65438+百万秒,比普通火箭燃料高5 ~ 50倍。