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快速读懂激光火箭技术知识

近日,SpaceX的第二代货运飞船从国际空间站启程返回地球。众所周知,SpaceX的成功因素之一是成功回收三个助推器,让火箭发射成本降到最低,开启火箭回收时代。一直以来,各国每次火箭发射费用极其昂贵,但尽管如此,人类没有停止对星际的探索。

推重比即火箭的推力和重力之间的比例,点火后,推力越来越大,直到超过火箭的重力,才能把火箭抬起来,推着它飞向太空。那么,推力是怎样获取的呢?答案就是助推器。

提到火箭加速进入轨道时所用的助推器,它是一种在火箭起飞和爬升的阶段为其提供附加推力的动力装置,一般绑在多级火箭的第一级上,有液体火箭助推器固体火箭助推器、可回收助推器等其作用相类似于汽车里的发动机。

激光发动机主要是利用大功率激光器把能量传到推进系统。原理是要把巨大数量的激光功率从发生站通过激光束输送到火箭上。在火箭上激光功率加热一种工作液体使它通过喷咀膨胀从而推动火箭前进。由于激光火箭是由远方动力装置供能,所以比起使用常规的化学燃料驱动的火箭来大大减低了质量。

以激光作为发射动力,具有以下优势:

1. 强激光脉冲瞬时加热非常高效;

2. 激光火箭发动机基本上不用携带燃料;

3. 能量几乎全部由外界提供,有效载荷大大提升;

4. 本身不依靠燃烧化学燃料获得动力,制造加工更简单;

5. 激光推进技术污染小;

采用激光作为能源来代替化学燃料不但可行,而且有着化学燃料无可比拟的优越性。虽然激光火箭推进在技术上还有许多难题,但由于该项技术应用潜力巨大,所以这项研究仍在继续进行。


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