座推进器是核脉衝推进器最著名的实例,其工作原理是在太空飞行器后方引爆核弹,利用核爆炸產生的巨大推力將太空飞行器加速到极高的速度 —— 足以实现星际旅行。
加粗 - 氧化剂
所有需要燃烧燃料的火箭都离不开氧化剂 —— 因为燃烧过程需要氧气参与。在大多数情况下,分子氧是最常用的氧化剂。
在火箭推进中,推进剂通常是燃料与氧化剂燃烧后的產物 —— 例如,大多数火箭的排气中都含有大量二氧化碳和水,这与汽车尾气的成分相似。
加粗 - 光子火箭
一款优秀火箭的关键在於拥有高排气速度 —— 从太空飞行器尾部喷出的粒子速度越快越好。在已知的粒子中,除了假想的快子(tas)外,没有任何粒子的速度能超过光子(光的粒子)—— 光子以光速传播,引力波的速度也与光速相同。
光子火箭(有时也被称为 “手电筒推进器”)正是基於这一原理设计的:以光子作为推进剂,从太空飞行器尾部喷出 —— 这些光子可以是普通可见光、雷射束,也可以是微波、伽马射线甚至无线电波等不同频率的电磁辐射。
理论上,若太空飞行器能携带大量以光子形式存在的推进剂(或能將物质转化为光子的装置,如反物质湮灭装置、黑洞蒸发装置),就能实现接近光速的飞行。
然而,当前的技术面临一个重大难题:能量密度极低。例如,现代电池的能量密度不足 100 万焦耳 / 千克(即 1 兆焦 / 千克),仅为等质量汽油或火箭燃料的 1%-2%。而 1 千克光子(或其质量能量等效物)的能量高达 900 亿兆焦 —— 这意味著,一块耗尽的电池实际上只损失了几纳克的质量,而非 1 千克。
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