火箭什么样子?
根据目前的航天器速度,要到太阳系外的最近一颗恒星半人马座阿尔法星(距离为4.3光年)去旅行,乘船单程飞行也要几万年,这显然是人们所不能忍受的。要进行星际航行,就必须大大提高航天器的速度。高速是未来航天器的重要追求目标,人们把它叫做“快速航天”。
未来,火箭发动机的结构将发生根本的变化。现有的火箭发动机基本上采用圆柱形喷管,其产生的推力方向与喷管轴线重合。如果使用喇叭形的扩展喷管,即可产生额外的推力,使运载工具获得更大的速度。为了减少发动机中运动部件的数量,人们力图设计无运动部件的火箭发动机。火箭专家提出,可以利用一种叫“磁流体动力发生器"的设备,使燃料在其中进行燃烧,燃烧产物通过磁场获得动量,再通过管道的磁场获得推力,实现对航天器的连续加速。
电火箭发动机在未来的宇宙航行中也将得到更加广泛的应用。这种发动机利用电流使所用的惰性气体发生电离,产生带电质点,然后通过置于强磁场中的一对多孔板,使带电质点以高速度逸出对冲,从而推动带有电极的航天器前进。由于这种发动机没有高速气流冲刷零件,因此寿命很长,适合于太空航行。不过,它的功率有限,目前仅用来使在轨卫星保持既定轨道或改变航道,未来可以用来推动航天器做长途航行。
随着科学技术的进步,利用各种新原理研制的发动机不断涌现出来,如使用核燃料的核火箭发动机、使用人工生成和天然陨星物质的冲压发动机、使用地磁场牵引的磁力发动机以及太阳能帆、激光帆推动装置等等,都将在宇宙航行中各显身手。