융합 추진은 핵 융합으로부터 방출 된 에너지를 사용하여 우주선을 추진하는 방법이다. 핵 융합은 둘 이상의 원자 핵을 단일 무거운 핵으로 결합하여 그 과정에서 엄청난 양의 에너지를 방출하는 과정입니다. 이 에너지는 추진제 가스를 가열하는 데 사용될 수 있으며, 우주선의 노즐에서 추방되어 추력을 제공합니다.
퓨전 추진은 어떻게 작동합니까?
융합 추진의 기본 원리는 비교적 간단합니다. 첫째, 중수소 및 삼중습을 함유하는 연료는 매우 높은 온도로 가열되어 원자가 함께 융합하여 중성자 및 헬륨 핵 형태로 에너지를 방출하게됩니다. 그런 다음이 에너지는 수소 또는 헬륨과 같은 추진제 가스를 가열하는 데 사용되며, 우주선의 노즐에서 팽창하고 추방되어 추력을 제공합니다.
융합에 필요한 고온을 달성하려면 융합 반응기를 사용해야합니다. 퓨전 반응기는 융합을 겪는 동안 뜨거운 혈장을 제자리에 고정시키기 위해 자기 구속 또는 관성 구속을 사용하는 장치입니다. 자기 감금은 강력한 자기장을 사용하여 플라즈마를 트랩하는 "자기 병"을 만듭니다. 관성 감금은 고출력 레이저 또는 입자 빔을 사용하여 플라즈마를 압축하고 융합 온도로 가열합니다.
융합 추진의 도전
융합 추진의 개념은 비교적 간단하지만 우주선 추진을위한 실행 가능한 기술을 만들기 위해 극복해야 할 여러 가지 과제가 있습니다. 이러한 과제에는 다음이 포함됩니다.
* 고온 : 퓨전 반응은 섭씨 수천만 정도의 섭씨로 매우 높은 온도가 필요합니다. 이것은 오랜 기간 동안 그러한 온도를 견딜 수 없기 때문에 중요한 엔지니어링 과제를 제시합니다.
* 자기 감금 : 혈장의 자기 구속은 복잡하고 어려운 과정입니다. 혈장을 제자리에 고정시키는 데 필요한 자기장은 매우 강해야하며, 자기장으로의 혼란은 혈장이 빠져 나가고 융합 반응이 중지 될 수 있습니다.
* 관성 감금 : 혈장의 관성 제한은 또한 복잡하고 도전적인 과정입니다. 플라즈마를 압축하는 데 사용되는 레이저 또는 입자 빔은 매우 강력해야하며, 융합을 달성하기 위해서는 펄스의 타이밍과 정밀도가 완벽해야합니다.
융합 추진 개발
도전에도 불구하고 퓨전 추진 기술 개발을 위해 전 세계의 많은 연구 팀이 있습니다. 이 팀은 도전을 극복하는 데 진전을 이루고 있으며 융합 추진이 향후 수십 년 안에 현실이 될 수 있습니다.
융합 추진의 잠재적 이점
퓨전 추진은 다음을 포함하여 기존의 화학적 추진 시스템에 비해 여러 가지 잠재적 이점을 제공합니다.
* 높은 특이 적 충동 : 특정 충동은 로켓 엔진의 효율성을 측정 한 것입니다. 융합 추진 시스템은 매우 높은 특정 충동을 달성 할 가능성이 있으며, 이는 주어진 양의 연료에 대해 더 많은 추력을 생성 할 수 있음을 의미합니다.
* 장거리 : 퓨전 추진 시스템은 우주선이 외부 행성으로 이동할 수 있도록 충분한 추력을 제공 할 수 있습니다.
* 비용 절감 : 융합 추진 시스템은 값 비싼 로켓 연료의 사용이 필요하지 않기 때문에 기존의 화학 추진 시스템보다 작동하기에 훨씬 저렴할 수 있습니다.
결론
퓨전 추진은 우주 여행에 혁명을 일으킬 수있는 유망한 기술입니다. 우주선에 효율성이 높고 비용이 적은 거리로 이동할 수있는 능력을 우주선에 제공 할 수 있습니다. 극복해야 할 많은 도전이 여전히 있지만 융합 추진의 잠재적 이점은 활발한 연구 개발 영역이됩니다.
