昨天说的离子发动机,我只说了理想状态下的质量消耗,但是其实我们还需要极大的能量,来加速这些离子。
虽然电磁相互作用力是引力的10^32次方,所以圆珠笔杆摩擦头皮产生的库仑力,就足以对抗整个地球对小纸片的吸引力。但是,我们现在需要的是把离子加速到接近光速,这个输入能量可不得了。
欧洲的LHC是人类当前最大的环形加速器,我没有仔细核对原始资料,看WikiMapia中写的是,超导磁铁中的总能量大约是100亿焦耳(J是个不大的能量单位,1N的力做功1米的能量,或者说把100g的苹果提高1米的功),而粒子束的总能量约为7亿J。
但是,维持超导磁铁本身还需要极多的能量来降温,我们这些进行粗略估计,能量输入与最终离子携带的能量比大约为10好啦。对于黎明号来说,没问题,因为它在太阳系中,可以使用太阳能电池供能,加速使用的是高磁通的永磁体,并不需要把氙离子(离子本身质量大些,那么从冲量来说,也会大些)加速到太高的速度;
然而行星发动机可不行了,根本没有这么多的太阳能供地球使用,大概把月球上的所有He3都用于核聚变能(假设人类已经掌握了该技术吧,这个假设应该没多大问题),也是明显不够的,更何况,大刘一开始就把月球给放逐了