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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。
$ {4 _0 F. n4 m! t0 b' n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,。' Q1 C/ O& y) L! T$ A
20世紀初,俄羅斯火箭科學家Konstantin , b( l3 Z/ x! o8 v) f' m" X
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,。
: p8 i! S, f. o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(shù)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(shù)從未實際應用于火箭發(fā)射中,。. ?& W4 d% v, |; F* _
! T2 j, | o- N- F3 ~( B! r3 W日本科學家的示范項目使用了一個回旋振蕩管(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,。
r- \2 l, ^8 z4 j* o9 r+ X. y. @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,。
8 u% \0 b0 n* b* ^$ h/ J) {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。% h, Y# D4 z) M: ~9 w
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