宇宙是由等离子体构成的，等离子体是一种温度极高的气体，其粒子带有电荷。这使得它很容易受到磁场和力的影响，从而导致复杂的行为。在整个太阳系中，等离子体存在于行星磁层、太阳风和彗星尾部等地方。

在空间中经常可以观测到由等离子体流动拉伸的磁场，导致沿等离子体流动的场分量增加。相比之下，科学家在地面实验室经常看到磁场因等离子体的抗磁性而减弱。这意味着等离子体可以产生与所施加磁场方向相反的磁场，因此磁力线会发散。

日本东北大学(Tohoku University)的研究人员一直在通过实验室实验，试图找出等离子体流动是如何受环境影响的。在此过程中，我们已经在研发用于推动宇宙飞船的无极等离子体推进器方面取得了进展。

有许多推进方法用于加速航天器和人造卫星。虽然它们都有各自的优点和缺点，但电力推进现在已经成熟并被广泛应用。电动等离子体推力器背后的技术可以提供大的推力密度，而不需要将电极暴露在等离子体中，这减少了随着时间的推移而产生的侵蚀损伤。

虽然几乎所有航天器都使用化学火箭发射，但一旦硬件进入太空，仍然需要推进来操纵航天器进行轨道站保持、补给任务和空间探索。在这里，电力推进具有更高的排气速度，因为它通常比化学火箭使用更少的推进剂。由于航天器一旦离开地球就很难进行一般性维修，因此其内部部件的可靠性对长期任务至关重要。

等离子体推力器的一些新概念包括一个叫做磁喷嘴(MN)的膨胀磁场，当等离子体耗尽进入太空时，在这个磁场中，等离子体会自发加速以推动航天器。

在实验室实验中已经证明了锰诱导的推动航天器的力，它起源于等离子体诱导磁场的方向与所施加的磁场相反。这就像磁铁的两极相对:一个会推动另一个。以同样的方式，推进MN中的等离子体基本上分散了磁场。但由于磁场是封闭的，并向航天器方向转，受磁场影响的等离子体就会返回，使净推力为零。

为了克服这个问题，使等离子体可以从MN中分离出来，提出了一个磁场线被等离子体流拉伸到无穷远处的方案。到目前为止，大多数实验室实验都关注于发散的MN而不是拉伸的场。

在日本东北大学的实验室里，Kazunori Takahashi和Akira Ando采用了一种不同的方法，成功地观察到了两种等离子体态之间的空间过渡，它们发散和拉伸了MN。在这里，他们确定了磁场拉伸在MN的下游区域被检测到的过渡，而偏离MN的等离子体状态(即MN产生的推力)仍然保持在MN的上游区域。

这一结果可能意味着等离子体流可以将磁场导向空间，同时保持MN产生的推力。尽管人们一直认为，当等离子体流达到一个称为阿尔芬速度的特定速度时，磁场的拉伸就会发生，但实验表明，它实际上发生的速度比预期的要慢。

电场强度的变化目前只是应用磁场强度的百分之几，但这是克服等离子体推力器中从MN分离等离子体问题的重要的第一步。

此外，这个实验似乎为血浆在不同环境中的行为提供了一些线索，弥合了实验室和自然世界之间的差距。

还需要在更大范围的参数、理论建模和数值模拟上进行更详细的实验。

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了下:航空+国防

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