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从物理学的观点来看,各种发动机无非是利用反作用力,激光发动机的反作用力可以由具有质量的光子产生。
近些年来,美国的雷塞莱尔波利特查尼克研究所着手研究以激光为动力,推进航天飞行器的飞行,已经取得卓有成效的结果。
激光航天飞行器的全部推进动力是由远距离发射的激光光束供给的。
用远距离动力激光光束代替了普通火箭**燃料以后,航天飞行器几乎不需要自身携带推进剂,因而就能够提供更多的有效载荷,也就是说,把省下的力量用来载人和各种仪器设备。
激光航天飞行器发射时,由航天器前部的椭圆形主反射镜接收动力激光光束,并把激光光束聚焦到屏蔽罩下的一个圆面积环内,再由第二反射镜把激光光束聚焦到航天器尾部,这时的光束强度已经非常高,因而引起空气电击穿,形成从航天器尾部向后去的冲击波,于是,就像喷气式飞机那样,航天飞行器在冲击波反作用下向前飞去。
航天飞行器的动力激光是由空基自由电子激光器提供的,通过轨道卫星中继反射镜传输,恰如接力赛跑传递接力棒,中继反射镜把光束传给航天飞行器,这样航天飞行器不断得到动力,就继续向前飞行。
这种激光航天飞行器实际上就是激光飞船,它以激光为动力往返于地面与空间轨道站飞行,来回运送人员和器材,实现空间研究和制造。
它起飞像火箭,垂直而起;返回大气层时又像飞机一样,滑翔到地面作水平着陆。
它不需要火箭发射,也不使用火箭燃料,费用低廉,其发射费用仅为航天飞机的0.1%,每公斤有效载荷6-9美元。
激光航天飞行器的研制得到美国航天航空局的支持,进展很快。
预计21世纪初,“水星号”
、“双子星座号”
和“阿波罗号”
载人激光航天飞行器将发射使用。
飞往以光年计算距离的遥远的天体,人类必须拥有接近于光速的宇宙飞船。
随着激光在航天器和飞船方面应用研究的突破和不断进展,宇宙飞船的速度逐步逐步地提高,将来终究会达到接近光速的速度,也许这就是未来的激光飞船或光子飞船。
近30多年来,空间技术发展很快,宇航员一批又一批地乘坐宇宙飞船,出出进进于宇宙空间,甚至在筹划女宇航员到火星去访问。
这样,伴随而来的另一个问题摆在人们面前:怎样保障宇航员与“故乡”
——飞船与地球之间的可靠的通信联系呢?
人们发现,电子通信技术并不十分可靠。
1964年,美国把一艘“观察飞船”
送往火星,试图测定火星大气的组成和密度。
可是,飞船进入火星大气层以后,却断绝了与地球的联系,因此没有能够得到有关火星大气组成和密度的数据资料。
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