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中国人造太阳发射?国外热传中国发射“太阳”,结果却是超级乌龙

 星辰大海种花家 2022-01-12

2022年1月10日,推特上一个名为AuxGod的账户发表一条推文称中国的“人造太阳”将等离子气体加热到比太阳的温度高5倍并坚持了17分钟,创造性的世界纪录,并且在推文中配了一个视频!

中国人造太阳发射?国外热传中国发射“太阳”,结果却是超级乌龙

真是人造太阳升空?

乍一看还真像那么回事,因为从头到尾只看到一个初升太阳一样的物体冉冉升起,周围还有很多围观群众发出的欢呼声,如下动图:

中国人造太阳发射?国外热传中国发射“太阳”,结果却是超级乌龙

大家都能看出这应该是一个火箭发射现场,但也很容易把不太了解的朋友忽悠成是人造太阳发射也很正常,因为大家看到的确实是一个“人造太阳”发射现场,毕竟眼见为实,升上去的只有一个火球,不是吗?

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其实这还真的是火箭发射,从现场人们欢呼声中就有“火箭发射了.....”的说话声,在大量普通话背景声中,那么发射地一定在中国,而且这里地势平坦,那么只能是海南文昌的发射基地,根据近期火箭发射记录以及发射时间初步估计,只有2021年12月23日长征七号甲遥三发射符合“要求”。

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时间是18点12分,天色已暗,但尚未全黑,因此比较符合视频中的黄昏的色调,不过大家应该有疑问了,既然是火箭发射,那么为什么会出现一个“人造太阳”的模样呢?其实形成这样的现象也比较简单,需要有几个条件:

1、天色要比较暗;

2、拍摄距离比较远;

3、拍摄光圈要稍大;

只需满足这三个条件,那么摄像机中间火焰就过曝了,根本就看不出火焰的形状,而且也看不到火箭箭体的形状,在CCD中只会留下一个光团,看起来就像是一个冉冉升起的人造太阳,简单的说,这就是纯粹的光学效果导致的现象。

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但是没想到这个视频居然会被国外朋友拿去忽悠小白,当然火箭发射对于我国来说已经成为家常便饭,但全球大多数国家想要发射自己的载荷到太空,能选择的余地还是不大的,如果没有去了解,或者忙于生计没有关心科学科技的进步,那么大概率可能会遭遇这样的“骗局”。

人造太阳:能被送上天吗?

这可不是开玩笑,而是一个正儿八经的科学问题,因为前段时间中国确实实现了人造太阳的突破性进展:

2021年12月30日晚,中科院合肥物质科学研究院等离子体物理研究所的全超导托卡马克核聚变实验装置(EAST)实现1056秒的长脉冲高参数等离子体运行,这是目前世界上托卡马克装置高温等离子体运行的最长时间。

一般媒体都将EAST(全超导托卡马克核聚变实验装置)称之为人造太阳,因此这个内容可以概括为“中国人造太阳运行时间突破千秒”,将两个新闻结合起来看,你还别说,大妈们一定是信了,但相信各位都是接受过现代科学教育的朋友,所以问问各位,这人造太阳能被送上天吗?送上天后能像太阳一样发光吗?

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答案可能是肯定的,但至少现阶段是实现不了的,而且就算送上去也无法发光,这可能要让各位失望了,不过有一种核聚变装置倒是可以做到像太阳一样发光!如果要理解这个概念,那么要先来了解下核聚变的两条路线:

磁约束核聚变路线

磁约束也有两条路线,一种是托卡马克类型,比如中国合肥的EAST和ITER(国际热核实验反应堆),另一种则是德国比较热衷突破的仿星器,但从原理上来说两者并无本质的区别,主要原理如下:

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仿星器

核聚变指的是轻核聚变,一般现代核聚变装置追求的都是氘氚聚变,因为氕氕聚变太难了,氘氘聚变也很难,只有氘氚容易点,如下原理图:

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它会聚变成氦四以及一个多余的中子,并且释放出3.5eV的能量,尽管原理图很容易,但实现很难,因此要将氘氚混合气体加热到极端极端高温,比如上亿度并且保持很久,让氘氚原子核碰撞聚变,磁约束核聚变装置就是实现这个的:

  • 1、具有一个超强的磁场,将极端高温的等离子体约束在“空中”

  • 2、需要有一套效率极高的加热装置,将悬浮在“空中”的等离子体持续加热并保持高温

  • 3、需要将聚变后的热量引导出来,加热水形成蒸汽推动蒸汽轮机;

  • 4、需要阻挡住氘氚原子核聚变后飞散的多余中子,因为它不受磁场空气会乱窜;

所以要实现核聚变很难,因为磁场不容易控制,加热很难高效,特别是要长时间将等离子体控制不乱窜,这个难度实在是太高了,要不然从上世纪五六十年代开始就在突破核聚变技术,怎么会到二十一世纪的第二十个年头还没啥眉目?

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当然另一个阻挡大家脚步的是这个装置成本实在是太高了,要超导线圈才能提供强磁场,这个成本比黄金还高,所有技术突破都要强大的基建工业为基础,投入资金是亿为单位,但它的诱惑实在是太大了,一旦实现商业化,那么未来人类能源就将突破桎梏,进入“自由能源”时代。

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惯性约束核聚变路线

这条技术路线比较好理解,简单的说就是制造一个氘氚燃料包裹的小球,然后用超强激光轰击它,比如美国的国家点火装置NIF,有192束激光聚焦到中心燃料球上,高达180万焦耳的强大能量注入将会瞬间“引爆”小球实现核聚变。

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理想状态下确实如此,但问题是一旦加热,小球外壳蒸发形成“蒸汽”会影响后续继续加热效果,也就是说激光照不到里面了,在外面被吸收掉了,所以这个点火模式就不能用这种方式了,需要复杂的燃料球结构,工作实在是太难了,因为这些激光器就够让人疯狂了。

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不过有一个好处是,这个区域从理论上来看是可以开放的,特别是在太空,真空状态下,开放这个点火,如果实现持续聚变燃烧,那么还真的能看到这个发光的核聚变装置,当然这种模式也能将其改进为核聚变推进的火箭发动机。

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只是到现在为止,无论哪种路线,实现起来总是那么一点,希望我国EAST给力一点,尽快实现突破性的进展,率先全球实现商业核聚变。

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