撕开地球束缚:把火箭甩出地球真相究竟是什么?
火箭点火发射,拖着滚滚白烟升空,几十年来,人类通过这种方式将数千颗人造卫星带到了太空。
然而,火箭升空需要消耗大量燃料,成本高昂。
有人开发了一种新的装置,它靠电力就能把火箭甩出地球。
这是怎么做到的?
旋转,加速,该放手时就放手
假如你和同学要进行一场比赛,朝天上抛出橡皮擦,比谁抛得更高,且允许使用一些小道具。
你要怎样才能赢呢?
这看似是比力气,但也能靠头脑取胜。
在橡皮擦上绑一根细线,确保线不会脱落,捏着线的另一端甩动橡皮擦,使它旋转,然后松手使它朝上甩飞出去。
通过这种方法,你能把橡皮擦抛得很高。
体育运动里有个叫链球的项目,链球重量超过4千克,如果直接用手扔,顶多只能把它扔出去几米远,但运动员会拎着球旋转,最远能把球扔到80米外。
美国一家私人航天技术公司开发的新型火箭发射装置,其原理也与它们相同——利用旋转使火箭不断加速,再把它甩出去。
高速甩出的火箭
火箭安装在旋臂上,电力驱动电机带动旋臂,使它快速旋转。
经过1.5小时的加速后,释放装置会以毫秒为单位准确判断发射时机,让旋臂松开火箭,将火箭以超过2000米/秒的速度甩向上空,火箭会依靠惯性继续飞很长一段时间。
当火箭达到60千米的高度时,就会剥离外壳,点火启动,靠自身燃料推进,直到抵达地球上空的轨道,火箭解体,释放出携带的人造卫星,让其在微重力环境下飘浮。
节能又省钱
引力取决于物体质量与彼此间的距离,火箭离地球越近时受到的引力越大,远离地球则受到的引力减小。
因此传统燃料火箭的大部分燃料都浪费在近地面区域,使得发射成本高达每千克1.8万~18万元。
旋转发射器的火箭也消耗燃料,但开发人员估计,让火箭飞到60千米高再点火,可以节约70%的燃料,而且发射器还能重复使用。
截至2022年9月,旋转发射器已经建成了50米高的迷你版,并成功进行了10次试验,开发者计划在未来建造更大型的发射器,并于2025年投入使用。
如果它能顺利运行,将为人造卫星升空提供更省钱、更节能环保的方法。
发表评论:
◎欢迎参与讨论,请在这里发表您的看法、交流您的观点。