第165章 科幻引擎（二）（2 / 7）

阿西莫夫的《基地边缘》（《基地》系列第四部）中就描绘了一种採用此类推进器的太空飞行器。通常，快速加速会导致太空飞行器內部物体因加速不同步而受损，但当太空飞行器 “落入” 引力场时，由於引力会均匀作用於每个粒子（忽略潮汐力），无论加速强度或速度有多高，都不会出现这种损伤。

因此，具备这种特性的引力发动机能够让人员和货物安全地实现超高速加速，这对於短途太空旅行，或是能够达到极端相对论速度的星际太空飞行器而言，都具有不可估量的价值。

加粗 - 霍尔效应推进器

霍尔效应推进器是离子推进器的一种，以埃德温?霍尔及其发现的霍尔效应命名。根据所使用的推进剂不同，它会喷射出色彩绚丽的等离子体射流，这一特徵使其易於识別。

霍尔效应会在垂直於磁场的方向上產生电势差。基於这一原理，霍尔效应推进器的设计如下：

1. 构建一个圆柱形腔体，並在內部放置一个大型磁性螺线管，產生强磁场；

【写到这里我希望读者记一下我们域名.】

2. 电离后的粒子会在磁场作用下沿腔体轴线加速（与普通离子推进器类似）；

3. 磁场本身负责电离推进剂，並將电子与离子一同向后推送，確保离子喷出时呈电中性。

霍尔效应推进器在人类登月之前就已问世，此后不断改进，衍生出多种类型，其排气速度最高可达目前最先进化学火箭燃料的 10 倍。

不过，与大多数电动推进技术一样，霍尔效应推进器面临著 “高推力” 与 “高效率” 的权衡 —— 它的推力非常小。目前已製造出的功率最大的霍尔效应推进器是美国密西根大学研发的 100 千瓦推进器，其质量为 230 千克，推力却仅为 5.4 牛。

根据牛顿第二定律（力 = 质量 x 加速度），若不考虑电源等其他设备的质量，该推进器自身的加速度仅约为 0.0022 米 / 秒 2，比地球重力场中的自由落体加速度慢约 4500 倍。因此，霍尔效应推进器无法用於太空飞行器的地面起飞。

然而，若能持续加速，其最终速度依然可观：

持续加速一天，速度可达 190 米 / 秒；

持续加速一个月，速度接近 6 千米 / 秒；

若燃料充足，持续加速一年，速度可达到 70 千米 / 秒。

相关条目：离子推进器（ion drive）、可变比冲磁等离子体火箭（vasir）

加粗 - 霍金辐射推进器

霍金辐射推进器利用小型黑洞產生的霍金辐射来驱动光子火箭。

根据理论，黑洞会隨著时间的推移逐渐 “蒸发”，並主要以光子的形式释放能量，且质量越小的黑洞，蒸发速度越快：

一个质量为 1 百万吨的黑洞，蒸发时释放的功率可达 356 万亿瓦，其蒸发过程会缓慢加速，寿命约为 1474 年；

一个质量为 100 千吨的黑洞，释放的功率是前者的 100 倍，但寿命仅为前者的千分之一，约 1.47 年。

通常认为，霍金辐射推进器会使用质量在 100 至 1000 千吨范围內的黑洞。对於更大的太空飞行器，不会使用单个更大质量的黑洞（因为黑洞质量越大，功率越低，儘管寿命长得多，总能量输出也更高），而是採用多个上述质量范围的黑洞。

我们在《黑洞系列》节目中探討了將黑洞用作太空飞行器动力源和武器的方法，包括製造黑洞的假想技术。

从已知物理定律来看，霍金辐射推