微波動力火箭將大幅降低入軌成本

人類乘坐火箭進入太空已經超過 50 年，在這段時間裡，進入軌道的成本一直居高不下——每公斤 5,000 美元到 50,000 美元不等，具體取決於使用的火箭。問題在於，我們的火箭效率都不高。火箭約 90% 的重量是燃料和推進劑，幾乎沒有有效載荷的空間。如果火箭能夠減輕一些重量，就可以運載更多的貨物，從而降低將一定重量的物品送入軌道的成本。

1924 年，俄羅斯科學家康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出了一種實現這一目標的方法，他建議利用地面發射器發射的微波束為火箭的上升提供動力。齊奧爾科夫斯基建議使用拋物面鏡將“短波長的平行電磁射線束”對準火箭的腹部，加熱推進劑以產生推力，而無需大量攜帶燃料。他寫道，這是“獲得宇宙速度”最吸引人的方法。這個想法一直被擱置，直到最近，技術終於趕上了齊奧爾科夫斯基的願景。微波雷射器——脈澤——是在 20 世紀 50 年代發明的，但直到出現更好、更經濟實惠的稱為迴旋管的發生器，脈澤才能達到太空發射所需的兆瓦級功率水平。電池和其他儲能系統的最新進展也使得在不給電網造成壓力的情況下為足夠大的迴旋管供電成為可能。

今天，世界各地的研究人員都在研究這個概念，包括凱文·帕金，他於 2012 年在加州理工學院領導了一項開創性研究。部分基於帕金的研究，一家名為 Escape Dynamics 的私營公司目前正在進行測試，以開發一種微波動力、可重複使用的系統，該系統可以發射衛星，最終甚至可以發射人類。美國國家航空航天局 (NASA) 正在關注：今年 7 月，該機構將定向能量火箭技術新增到其未來技術發展路線圖中。

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