设为首页|收藏本站|
发帖
登录 注册
西兔生活网 › 华人生活 › 都市圈 › 用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原 ...
回复 发帖
返回列表 发新帖
开启左侧

[探索] 用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？

[复制链接]
40042 1
梦中小丑 发表于 2021-12-16 20:34:59 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
科技狂人埃隆·马斯克从来都不缺乏话题，这位特立独行的企业家不仅说话时语出惊人，做的工作也和常人不一样，因此才创立了特斯拉、SpaceX等一系列世界领先的科技企业。在前不久，著名的《时代》杂志也将马斯克评选为年度人物。
用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？ 第1张图片

在科技突破方面，马斯克和他的公司确实做得非常突出，引领了许多领域的潮流。比如SpaceX公司的太空探索，已经可以说是行业中的翘楚了。不论是该公司的星链还是火箭回收技术，在世界上都是领先的。最近，该公司正在进行一项新的研究，听起来更加惊人。根据马斯克的说法，他们的火箭，未来可能靠燃烧“空气”，就能够飞上天。
说得具体一点，马斯克在周一的时候在社交媒体上发了一段话，他说：“SpaceX即将启动一个新的项目，那就是从大气中提取二氧化碳，然后将其转化为火箭的燃料。如果感兴趣的话，请加入我们。”
用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？ 第2张图片

虽说马斯克擅长说些“奇谈怪论”，但这句话还是让很多人摸不到头脑。咱们只听说过烧燃料形成二氧化碳的，什么时候二氧化碳能当燃料了？这听起来好像有点“永动机”的味道，如果二氧化碳能燃烧，那会产生什么物质？这化学反应还能结束吗？
原来，这个反应不是直接燃烧二氧化碳，而是利用二氧化碳制备火箭燃料。这里就要提到一种化学反应了，这个反应叫做萨巴捷反应，方程式如下——
用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？ 第3张图片

萨巴捷反应是法国化学家保罗·萨巴捷和让-巴蒂斯特·森登斯等人于1897年发现的一种化学反应，他们发现，在高温（最佳条件是300°C－400°C之间）、高压的条件下，以镍触媒进行催化，以二氧化碳和氢气为原料的反应，二者可以生成甲烷和水，其中甲烷就可以用来做火箭的燃料了。
这个反应需要的条件还是挺多的，但如果能够找到不那么严苛的方法就触发这个反应，那么收益是非常大的。
长期以来，不论是马斯克的SpaceX，还是杰夫·贝佐斯的蓝色起源，抑或是理查德·布兰森的维珍银河，这些太空企业在尝试将人类或人造设备带到太空的同时，也因为火箭发射过程中排放的大量二氧化碳而备受诟病。
用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？ 第4张图片

在这些企业中，SpaceX还算是被骂得比较少的，因为马斯克的另一家公司——特斯拉通过风靡世界的新能源车也减少了不少碳排放，算是弥补了一点点。即便如此，和火箭发射过程中排放的温室气体相比，特斯拉减少的碳排放也显得有些杯水车薪。
所以，如果能够将空气中的二氧化碳提取出来，并且进行利用，那么可以从一定程度上缓解日益恶化的地球环境。
这还不是全部的好处，或者说不一定是马斯克决定开发这项技术的全部原因。更重要的是，这项技术有望在另一颗星球上发挥作用，那就是火星。
用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？ 第5张图片

众所周知，人类下一个伟大的计划，就是载人登陆火星。想要把人带到火星上去，就要保证能把人带回来。然而，以目前人类的科技，能够将宇航员和他们生活所必须的物品带到火星上就已经非常困难了，更不用说再返程了。如何让航天器获得更多的燃料，就是一个最大的问题。
直接从地球上携带足够的燃料去火星是不现实的，我们此前也介绍过，携带更多的燃料本身也要消耗更多的燃料，对火箭的要求将会呈指数级增加，这是不现实的。最好的办法，就是就地取材，从火星上采集“资源”。
然而，火星实在太贫瘠了，确实没有什么燃料。唯一比较丰富的，除了地上的沙子，就是空气了。火星大气比地球稀薄，但其中有一种物质的含量非常大，那就是二氧化碳。
用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？ 第6张图片

研究表明，火星的大气层中，有96%都是二氧化碳，可以说相当丰富。如果能够利用这里的二氧化碳，那么就可以说获得了几乎无限的燃料。
可问题在于，这样的反应并不是想发生就能发生的。从反应条件上说，我们就需要准备高温、高压的反应环境。而且想要引发这个反应，需要额外注入能量，这个能量从何而来呢？
需要说明的是，马斯克并没有透露他的计划中是如何利用二氧化碳获得能源的，萨巴捷反应只是其他人通过已知的化学模式推测出的一种可能。又或许马斯克的团队已经找到了其他的方法，这也是有可能的。
用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？ 第7张图片

但我们知道，每一种化学物质自身的能量都是固定的，所以从二氧化碳制备燃料必然是需要从外界注入能量的。而且由于能量的转化无法达到100%，所以需要注入的能量远比二者之间的差值要大。
那么问题来了，如果马斯克未来真的打算在火星上将二氧化碳转化为燃料，拿什么来给这个反应提供能量呢？
有人认为，或许可以通过电能来进行这样的转化。毕竟电能还不足以让火箭发射，不如把电能转化为化学能，给火箭提供燃料。但在火星上如何获得足够的电能，也是一个问题。
用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？ 第8张图片

还有就是，如果马斯克采用的真是萨巴捷反应，那么其反应产物甲烷对于自然界来说也是一个巨大的威胁。要知道，甲烷也是温室气体，而且引发温室效应的能力是二氧化碳的20倍。只不过我们的大气中甲烷含量太少，所以大家不怎么提起。
而在这个反应中，反应的二氧化碳和生成的甲烷的物质的量是相同的。如果太多二氧化碳进行了这样的反应，那么地球大气中甲烷含量将会激增，恐怕地球会变得更热。
总之，马斯克没有透露太多细节，我们也无法进行更多的猜测。不过想一想，他开发星链的时候，天文学家们抱怨他的卫星影响天文观测；他把特斯拉送上太空的时候，天文学家又担心他把地球生物散播到外太空……马斯克的许多科学尝试，都让科学家们头疼，搞不好这一次，又要让科学家们头疼一阵子了吧。
用空气给火箭加燃料？科技狂人马斯克真敢想！这是什么原理？ 第9张图片

创作不易，如果觉得文章还可以，就点个赞再走吧。想看更多精彩科普文章，就请关注我，我们下期见~


上一篇：1天只能升18级？《幻塔》还有哪些性价比高的事情可以做
下一篇：关晓彤现身自家奶茶店，亲自当服务生没架子，路人被惊艳到张大嘴
标签：法国语出惊人《时代》特立独行科技企业
@
免
责
声
明
1.西兔生活网 CTLIVES 内容全部来自网络;
2.版权归原网站或原作者所有;
3.内容与本站立场无关;
4.若涉及侵权或有疑义，请点击“举报”按钮，其他联系方式或无法及时处理。
举报

关联主题
回复

使用道具 举报

 

精彩评论1

正序浏览
跳转到指定楼层
沙发
sc002 发表于 2021-12-16 22:36:37 | 只看该作者
 
厉害 [赞][赞][赞]
回复 支持 反对

使用道具 举报

 
返回列表
高级模式
B Color Image Link Quote Code Smilies
您需要登录后才可以回帖 登录 | 立即注册

本版积分规则

梦中小丑白金会员

0关注

7粉丝

461帖子

热门图文
热门帖子
排行榜
  • 日
  • 周
  • 月
活跃网友
返回顶部快速回复上一主题下一主题返回列表APP下载手机访问
Copyright © 2016-2028 CTLIVES.COM All Rights Reserved.  西兔生活网  小黑屋| GMT+8, 2024-5-17 20:45