光子火箭
这个设想Z初由奥地利物理学家尤金·桑格尔提出。桑格尔认为由光子火箭推动的宇宙飞船由三部分组成。Z后面的是动力部分,主要部件是巨大的凹面反射镜,面积可达几十平方千米。在凹面反射镜的焦点处有光子发射器,它产生的光子由凹面反射镜反射,并形成向后喷射的光子流,推动飞船高速飞行,这就是光子火箭发动机。中间是火箭推进剂储存箱。Z后面的是航天员工作和生活的密封座舱。 那么,光子从哪里来呢?我们知道,物质是由原子构成的,原子是由质子、中子组成的原子核和外围电子构成的。质子、中子和电子都有它对应的反质子、反中子、反电子等反粒子存在。正粒子组成正物质,就是我们日常接触的各种物质。各种反粒子组成反物质。而正电子与反电子一旦相遇,就会湮灭,放出光子,同时释放出大量的能量。光子火箭就是利用正电子和反电子的湮灭来产生光子。根据相对论能量定律,即质量和能量不仅相联系而且不可分割,质量可以全部转化为能量。当正反电子相互湮灭时会产生光子,并以接近光速的速度前进,从而产生推力。
离子火箭
利用原子的猛烈撞击,使原子外层的电子外脱离原子核飞出来,成为带电的离子,用高压电场将这些离子加速到每小时15万公里的速度,高速离子流从喷口喷出,推动火箭前进。这也是一种小功率的火箭,它的寿命很长,可以在10年以上的时间内连续提供小推力。先用大功率的化学火箭将飞行器送入环绕地球的轨道,然后用这种小推力火箭去执行各种特殊任务。一个16吨的飞船,在离子火箭的推动下,不断加速,只需三年便可到达土星。美国从1964年7月研制这种火箭,diyi台离子火箭推力仅为0.3牛。前苏联也从1966年10月开始进行试验。在今后的宇宙航行中,这种小推力火箭将发挥重要作用。
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