美開發新型微波驅動航天飛機：發射不需燃料

新浪科技訊 北京時間7月22日消息，據英國《每日郵報》報導，在不久之后的將來，新型航天飛機或許將可以不必攜帶任何燃料就能發射升空進入軌道，其所需能源將通過微波的形式傳輸。

這種革命性的的引擎技術日前已經通過了首次測試，結果證明其可以提供足夠的能量用於飛船的發射。由於不必攜帶燃料，飛船或航天飛機將可以盡最大可能做到最輕，從而便於發射。並且這樣的設計將讓飛船的重覆使用變得容易得多。

研發這項技術的公司名為“逃逸動力”(Escape Dynamics)，其聲稱已經成功測試了高能微波束引擎，這種引擎的性能表現遠遠超出傳統化學引擎火箭的極限。該公司計劃通過設在地面上的微波天線陣列，在航天器的整個上升階段使用無線方式向航天器上安裝的熱交換器發送微波束，

與傳統的化學推進方式不同，“逃逸動力”公司開發的這種新型航天飛機將依靠噴射氫氣推進，這些氫氣在流經熱交換器時被高能微波加熱，並從飛行器尾部的噴嘴中噴出，從而生推進力。在航天飛機抵達空間軌道並釋放所搭載的載荷之后，它將返回發射場降落，再次加注氫燃料並准備好再次升空執行任務。

“逃逸動力”公司總裁萊提希亞·加裏奧特(Laetitia Garriott)表示：“借助這項技術，我們將能夠向市場提供一款可重覆使用，單級入軌的新型航天飛行器，它可以像普通飛機那樣在軌飛行，運載能力最高可以達到200公斤，極大地降低載荷入軌成本。”

比衝量(Isp)是衡量火箭引擎效率高低的指標，就有點像是衡量汽車引擎性能的指標“每加侖英裏”。一般化學引擎的比衝量可以達到460秒左右，而該公司在位於科羅拉多州的實驗室內開展的靜態試驗中，這種新型微波束流驅動引擎的比衝量在使用氦氣作為“燃料”時則達到了500秒以上。而如果使用氫氣而不是氦氣作為“燃料”(即噴嘴的噴出物)，那麼該引擎的比衝量將超過單級入軌飛行器所需達到的比衝量門檻(600秒)，而這是傳統的化學火箭引擎無法做到的。

理查德·查登(Richard F. Schaden)是“逃逸動力”公司董事會主席兼聯合創始人，他表示：“我們最近開展的測試是我們朝研發外部動力源高比衝量引擎道路上邁出的重要一步，它驗證了我們在變革軌道發射技術方面所做的努力。”他：“我們第一次結論性的展示了一項超越化學火箭技術的新型入軌推進技術在實驗室層面上是可行的，我們非常有信心未來將這一技術推進至兆瓦規模並最終將其應用於實用的單級入軌飛行器，從而革新我們進入軌道的發射方式。”

威爾·馬歇爾(Will Marshall)是行星實驗室(Planet Labs)公司CEO，他表示：“目前，小型衛星入軌的成本約為每公斤2.5萬~5萬美元，並且必須等待其他載荷一起共用一枚火箭。因此我非常支持開發一種低成本的入軌方式。‘逃逸動力’公司正在尋求開發一項嶄新的技術——我基本上認為這是一個非常好的想法，它將大大降低小型衛星載荷的入軌成本。”

“逃逸動力”公司在其近期開展的測試中驗證了外部動力推進引擎的整個工作流程。技術上而言，該公司從外部電網獲取電力，隨后使用振動陀螺儀將電能轉化為微波，並向飛船發射。在飛船上安裝有一個高效率的微波吸收熱轉換裝置，可以實現對氫氣的加熱併產生推進力。這款熱轉換器設計可以吸收大約90%的入射微波能量並加熱流經轉換器的氫氣流。(晨風)