未来的航天器

　　在已经面临突破边缘的未来新型航天器中，当首推电磁炮航天器。 电磁炮是美国战略武器实验室已经进行多年的研究项目，过去他们依据 “星球大战计划”的要求，已经制成了一种电磁炮，炮弹飞行时速达 2.7 万公里，相当于音速的 23 倍，目的是迅速拦截正在飞行的洲际导弹。今 天他们正在进行把电磁炮用于代替火箭发射航天器的研究。 电磁炮发射器有许多特殊的优势，首先可以肯定它比火箭安全得多， 因为它没有爆炸力。其次它能重复使用，能发射航天器几千次，而且在 必要情况下 10 分钟就可以发射一次。电磁炮发射也很便宜，成本只是目 前用火箭发射的 1％，发射每公斤负载只需几百美元。电磁炮的原理是： 当强大的电流通过若干线圈绕组时，产生连续的、相互作用的磁场，发 射体通过这些磁场会得到加速。连续若干组线圈紧紧相连，它们的电磁 场便把正在通过的发射体从一组线圈送到下一组线圈，每经一组线圈都 得到加速。磁场的连锁顺序推动发射体前进，最后将航天器发射升空。
　　第二种面临突破边缘的未来新型航天器，是太阳帆航天器。太阳帆 航天器是利用太阳光的压力作用在帆上推动航天器前进的装置，所以它 是一种不用任何推进剂就能作空间飞行的新型航天器。这种航天器是根 据太阳光存在着光压的实际开始研制的，最早指出太阳光存在压力者是 17 世纪初的德国天文学家开普勒。他说彗星的尾巴所以甩向远离太阳的 方向，是由于太阳光压力作用的结果。但是此后 3 个世纪过去，人们一 直没有测到太阳光压力的存在。
　　第三种面临突破边缘的未来新型航天器，是核动力航天器。 第四种面临突破边缘的未来新型航天器，是激光动力航天器。这种 航天器有不同的方案，如在 70 年代科学家已在实验室中研制出一种脉冲 式激光等离子火箭。其工作原理是：脉冲激光先由燃室上方的窗口射入， 用反光镜聚焦于燃室的喷口处，使焦点的气体高温电离产生电子。在一 定波长激光束下，电子将吸收激光光子而达到高温高压，形成由激光提 供能量的爆然波。爆燃波高速传进燃室，点燃正脉冲地注入燃室的工质 如液氧。高温高压工质将形成强烈的反射冲击波推向出口，产生高速等 离子体喷流和脉冲反推力。因气体直接吸收激光能量，燃室内可达 5000K 和 100 大气压，得到比常规火箭高得多的喷射速度，如每秒 5 公里。理 论上可达更高的温度和压力，喷射速度可达每秒几十公里。 除了上述面临突破边缘的未来航天器，便是等待科学进步才能实现 的未来新型航天器了。这些设想中的航天器主要有 4 种：即固态氢航天 器、太空回收机、重力场推进器和光子火箭航天器。

　　本文标题：未来的航天器
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