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今年早些時候,,日本科學家成功發(fā)射了一枚小型金屬火箭,,使用了一種不尋常的動力源,就是微波推進,。這一最新實驗佐證了這種推進原理,。其支持者表示,微波推進可能有一天會成為一種比傳統(tǒng)化學火箭更好的方法來把宇宙飛船送入軌道,。. t# Z: t" N6 A5 Y3 H8 M
利用機載可燃混合燃料把火箭送入太空,,對于克服地球深部重力問題而言,并不是最優(yōu)解決方案,。它不僅危險地把人與衛(wèi)星綁在一顆巨型炸彈的頂端,而且浪費也驚人:發(fā)射臺上火箭重量的90%是燃料,。. c% d9 U3 D3 O" U3 c/ i
20世紀初,,俄羅斯火箭科學家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,,科學家們獲得了一種工具可以實現(xiàn)Tsiolkovsky的夢想,。在20世紀70年代,,他們就開始制作模型。一些人看好微波推進技術有潛力把進入軌道的成本降低一個數(shù)量級,,但由于缺乏資金,,這項技術從未實際應用于火箭發(fā)射中。, r% S4 x9 C* I4 S9 e
% d0 L7 K* c$ A. @8 M7 b( c日本科學家的示范項目使用了一個回旋振蕩管(Gyrotron)設施,,它本質(zhì)上是一種微波激射器,,地址位于日本原子能機構(gòu)那珂核聚變研究所。最初研發(fā)這個超級高能微波光束發(fā)射器的目的,,是日本為了促進國際熱核聚變反應堆ITER的工作,。; i1 A k3 P4 A; f& S) P
利用該微波束,科學家可以發(fā)送微波脈沖能量進入126克的空心火箭模型底部,,加熱其內(nèi)部空氣到1萬攝氏度,,使這些空氣快速膨脹。穩(wěn)定的推進力可以由重復脈沖微波輻射產(chǎn)生,。他們未來的工作是發(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公斤的有效載荷進入地球軌道。
1 J2 `- O% f; v: D( o目前,,微波推進飛行器的世界紀錄是2001年創(chuàng)造的在12.7秒內(nèi)飛行72米,。
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