今年早些時(shí)候,,日本科學(xué)家成功發(fā)射了一枚小型金屬火箭,,使用了一種不尋常的動(dòng)力源,就是微波推進(jìn),。這一最新實(shí)驗(yàn)佐證了這種推進(jìn)原理。其支持者表示,微波推進(jìn)可能有一天會(huì)成為一種比傳統(tǒng)化學(xué)火箭更好的方法來(lái)把宇宙飛船送入軌道,。. t# Z: t" N6 A5 Y3 H8 M
利用機(jī)載可燃混合燃料把火箭送入太空,對(duì)于克服地球深部重力問(wèn)題而言,,并不是最優(yōu)解決方案,。它不僅危險(xiǎn)地把人與衛(wèi)星綁在一顆巨型炸彈的頂端,而且浪費(fèi)也驚人:發(fā)射臺(tái)上火箭重量的90%是燃料,。. c% d9 U3 D3 O" U3 c/ i
20世紀(jì)初,,俄羅斯火箭科學(xué)家Konstantin
& K: O' R' F( v5 {Tsiolkovsky發(fā)現(xiàn)有另一種方式,,就是把能源放在地面,把所需能量輻射到火箭上,,火箭只需機(jī)載很少的燃料就可以發(fā)射,。
2 J, R* m$ P% b2 W隨著微波激射器(maser)或微波激光的發(fā)明,科學(xué)家們獲得了一種工具可以實(shí)現(xiàn)Tsiolkovsky的夢(mèng)想,。在20世紀(jì)70年代,,他們就開(kāi)始制作模型。一些人看好微波推進(jìn)技術(shù)有潛力把進(jìn)入軌道的成本降低一個(gè)數(shù)量級(jí),,但由于缺乏資金,,這項(xiàng)技術(shù)從未實(shí)際應(yīng)用于火箭發(fā)射中。, r% S4 x9 C* I4 S9 e
% d0 L7 K* c$ A. @8 M7 b( c日本科學(xué)家的示范項(xiàng)目使用了一個(gè)回旋振蕩管(Gyrotron)設(shè)施,,它本質(zhì)上是一種微波激射器,,地址位于日本原子能機(jī)構(gòu)那珂核聚變研究所。最初研發(fā)這個(gè)超級(jí)高能微波光束發(fā)射器的目的,,是日本為了促進(jìn)國(guó)際熱核聚變反應(yīng)堆ITER的工作,。; i1 A k3 P4 A; f& S) P
利用該微波束,科學(xué)家可以發(fā)送微波脈沖能量進(jìn)入126克的空心火箭模型底部,,加熱其內(nèi)部空氣到1萬(wàn)攝氏度,,使這些空氣快速膨脹。穩(wěn)定的推進(jìn)力可以由重復(fù)脈沖微波輻射產(chǎn)生,。他們未來(lái)的工作是發(fā)射一枚更重的火箭到更高的高度,,這就要提高光導(dǎo)系統(tǒng)和回旋振蕩管的性能,也需增加輸入能量,,最終,,他們要發(fā)射200公斤的有效載荷進(jìn)入地球軌道。
1 J2 `- O% f; v: D( o目前,,微波推進(jìn)飛行器的世界紀(jì)錄是2001年創(chuàng)造的在12.7秒內(nèi)飛行72米,。
, I& ]6 b2 J( n* v, w4 d9 u8 M- k; q1 q |