微波动力火箭将大幅降低入轨成本

人类乘坐火箭进入太空已经超过 50 年，在这段时间里，进入轨道的成本一直居高不下——每公斤 5,000 美元到 50,000 美元不等，具体取决于使用的火箭。问题在于，我们的火箭效率都不高。火箭约 90% 的重量是燃料和推进剂，几乎没有有效载荷的空间。如果火箭能够减轻一些重量，就可以运载更多的货物，从而降低将一定重量的物品送入轨道的成本。

1924 年，俄罗斯科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基提出了一种实现这一目标的方法，他建议利用地面发射器发射的微波束为火箭的上升提供动力。齐奥尔科夫斯基建议使用抛物面镜将“短波长的平行电磁射线束”对准火箭的腹部，加热推进剂以产生推力，而无需大量携带燃料。他写道，这是“获得宇宙速度”最吸引人的方法。这个想法一直被搁置，直到最近，技术终于赶上了齐奥尔科夫斯基的愿景。微波激光器——脉泽——是在 20 世纪 50 年代发明的，但直到出现更好、更经济实惠的称为回旋管的发生器，脉泽才能达到太空发射所需的兆瓦级功率水平。电池和其他储能系统的最新进展也使得在不给电网造成压力的情况下为足够大的回旋管供电成为可能。

今天，世界各地的研究人员都在研究这个概念，包括凯文·帕金，他于 2012 年在加州理工学院领导了一项开创性研究。部分基于帕金的研究，一家名为 Escape Dynamics 的私营公司目前正在进行测试，以开发一种微波动力、可重复使用的系统，该系统可以发射卫星，最终甚至可以发射人类。美国国家航空航天局 (NASA) 正在关注：今年 7 月，该机构将定向能量火箭技术添加到其未来技术发展路线图中。

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