워프 비행이란 무엇인가요?

곡률 구동이란 우주선이 빛의 속도, 심지어는 빛의 속도보다 몇 배 빠른 속도로 비행할 수 있도록 하는 이론적 추진 시스템을 말합니다.

1994년 멕시코의 물리학자 미구엘 알쿠비에레(Miguel Alcubierre)가 실생활에서 처음으로 곡률 구동 개념을 제안했습니다.

그의 워프 드라이브 컨셉은 커다란 고리 모양의 구조물로 둘러싸인 축구공 모양의 우주선을 포함합니다. 과학적인 설명은 우주가 평평한 것이 아니라 곡률을 가지고 있다는 것입니다. Liu Cixin은 우주선 발사에 중요한 안내 역할을 하는 그의 "삼신: 죽음 영생"에서 이 개념을 언급했습니다.

우주의 공간은 평면이 아니라 곡률을 가지고 있다(곡률은 곡률반경의 역수이며, 곡률이 클수록 곡률의 정도가 크다). 큰 막으로서 이것은 막의 표면이 휘어져 있고 전체 막이 닫힌 비눗방울일 수도 있습니다. 막의 일부는 평평한 것처럼 보이지만 공간적 곡률은 어디에나 있습니다.

우주에 있는 우주선의 경우, 곡률을 줄이기 위해 뒤에 있는 공간의 일부를 어떤 식으로든 평평하게 만들 수 있다면 우주선은 더 큰 곡률을 가진 앞의 공간에 의해 끌려오게 됩니다. 이것이 바로 곡률 구동입니다.

유사한 물리적 원리를 사용한 실험을 통해 곡률 구동을 쉽게 이해할 수 있습니다. 먼저 종이로 배를 접은 다음 배의 선미에 구멍을 뚫고 비누 조각을 넣은 다음 물에 넣으면 배가 자동으로 앞으로 나아가는 것을 볼 수 있습니다. 이는 비누가 물에 용해되어 뒤쪽의 물 표면 장력이 감소하고 앞쪽의 더 큰 장력에 의해 보트가 당겨지기 때문입니다. 곡률 구동은 이와 유사합니다. 우주선 뒤의 곡률을 줄임으로써 우주선은 앞쪽의 더 큰 공간에 끌리게 됩니다.

목적 및 기능

우주 추진 초기에 발사체의 상부가 출발하여 주 추진, 반응 제어, 기지 유지, 정밀 포인팅 및 궤도 수행을 수행합니다. 기동 및 기타 기능. 우주에서 사용되는 주 엔진은 궤도 이동, 행성 궤도, 추가 행성 착륙 및 상승을 위한 기본 추진력을 제공합니다. .?반응 제어 및 궤도 조종 시스템은 궤도 유지, 위치 제어, 정거장 유지 및 우주선 자세 제어를 위한 추진력을 제공합니다.

우주에서 추진 시스템의 목적은 우주선의 속도, 즉 v를 변경하는 것입니다. 더 큰 질량의 우주선에서는 이것이 더 어렵기 때문에 설계자들은 특정 충격량이라고도 알려진 소비된 추진제 단위당 운동량의 변화 측면에서 우주선 성능을 논의하는 경우가 많습니다.

비충격이 높을수록 효율이 좋아집니다. 이온 추진 엔진은 높은 특정 충격량(~3000초)과 낮은 추력을 갖는 반면, 단일 또는 이중 추진 로켓 엔진과 같은 화학 로켓은 낮은 특정 충격량(~300초)을 갖지만 높은 추력을 갖습니다.

지구에서 우주선을 발사할 때 추진 방법은 더 높은 중력을 극복하여 양의 순 가속도를 제공해야 합니다. 궤도에서는 아주 작은 펄스라도 추가 펄스로 인해 궤도 경로가 변경됩니다.

1. 순행/역행(예: 접선 방향/반대 방향의 가속) - 궤도 높이 증가/감소

2. 궤도 평면에 수직 - 궤도 경사각 변경

이는 우주에서의 기동을 위해 작은 가속도를 생성하지만 오랫동안 작동하는 추진 방식은 짧은 시간 동안 큰 가속도를 생성하는 추진 방식과 동일한 추진력을 생성할 수 있음을 의미합니다. 행성에서 발사되면 작은 가속도도 행성의 중력을 이기지 못해 사용할 수 없다.

지구 표면은 중력 우물 깊은 곳에 위치해 있습니다. 탈출에 필요한 탈출 속도는 11.2km/s입니다. 인간이 1g(9.8m/s?)의 중력장에서 진화함에 따라 인간 우주 비행을 위한 이상적인 추진 시스템은 1g의 지속적인 가속을 제공하는 시스템이 될 것입니다(인체는 짧은 시간 동안 더 큰 가속도를 견딜 수 있지만).

이러한 추진 시스템을 갖춘 로켓이나 우주선의 탑승자는 자유낙하로 인해 메스꺼움, 근육 약화, 미각 저하, 뼈에서 칼슘이 빠져나가는 등 모든 부작용을 겪게 됩니다.

운동량 보존의 법칙은 추진 방법이 우주선의 운동량을 변경하려면 다른 것의 운동량도 변경해야 함을 의미합니다. 일부 설계에서는 우주선의 운동량을 변경하기 위해 자기장이나 빛의 압력과 같은 요소를 사용하지만, 자유 공간에서 로켓은 앞으로 나아가기 위해 가속하기 위해 일정량의 질량을 운반해야 합니다. 이 질량을 반응질량이라고 합니다.

로켓이 작동하려면 반응 질량과 에너지 두 가지가 필요합니다. 속도 v에서 질량이 m인 반응 질량 입자를 방출함으로써 제공되는 충격량은 mv입니다.

그런데 이 입자는 운동에너지 mv?/2를 갖고 있으니 어딘가에서 왔음에 틀림없다. 전통적인 고체, 액체 또는 하이브리드 로켓에서는 연료가 연소되어 에너지를 제공하고, 반응 생성물이 뒤쪽으로 흘러나와 반응 물질을 제공합니다. 이온 추진기에서는 뒤에서 이온을 가속하기 위해 전기가 사용됩니다. 여기에는 전기(아마도 태양 전지판이나 원자로)를 제공하는 다른 소스와 반응 질량을 제공하는 이온이 있어야 합니다.

위 내용에 대한 참조는 바이두백과사전-곡률드라이브