航天“巴士”

內(nèi)容概要

　　主要介紹了與火箭有相同功能的或性能遠遠超出現(xiàn)有火箭的未來航天運載工具。作者先從以天然氣和鋁冰等環(huán)保燃料為推進劑的火箭介紹起，然后講述了可重復使用的旋翼火箭和有眾多用途的空天飛機。隨后，作者又一一介紹了發(fā)射衛(wèi)星的氫氣炮.威力無比的電磁炮.驅動飛船的電子槍.不噴火的電子箭.超強巡航能力的核火箭.乘著光線的太陽帆.扶搖直上的太空電梯。最后，作者還展望了高效的反物質火箭以及寵洞和曲速引擎等設想中的星際航行方式。

作者簡介

太空與歷史愛好者。專業(yè)背景為航空宇航器制造工程、天文學史、航天史。

書籍目錄

第一章 火箭也環(huán)?；鸺剂系碾[患環(huán)保的天然氣火箭獨特的優(yōu)勢探索之路光明前景源自焰火的鋁-冰燃料“愛麗絲”初登場納米鋁擔重任鋁冰結合最環(huán)?？芍貜褪褂玫男砘鸺鄙龣C式的火箭雙人駕駛保安全“獵鷹”安全回巢不消耗燃料的“引力跳板”成功案例行星際傳輸網(wǎng)絡第二章 火箭與飛機的聯(lián)姻偉大夢想的結晶多種方案難取舍北方的“暴風雪”高技術的早產(chǎn)兒超音速客機與航天飛機的對接遙遠的未來太空新武器飛在時間前面太空旅游的最佳選擇第三章 坐著炮彈上太空發(fā)射衛(wèi)星的巨型“氣槍”威力無比的電磁炮未來的高級武器用電磁炮發(fā)射衛(wèi)星驅動飛船的“電子槍”固定式質量加速器宇宙飛船搭載的質量加速器混合式質量加速器第四章 不噴火的電火箭從夢想到現(xiàn)實深空探測顯神威“深空1號”初露鋒芒“黎明號”大顯身手電從何處來等離子體發(fā)動機華裔航天員的新夢想階段性的成就氮氣推進劑第五章 鑄劍為犁的核火箭利用原子彈上天核輻射的困擾飛往火星的核火箭飛向另一個恒星強大的核聚變火箭第六章 乘著光線的太陽帆在陽光推動下啟航激光帆微波帆廣闊的應用前景監(jiān)測太陽星際探測推開小行星移動地球功敗垂成的先驅者“宇宙1號”“納帆-D”“伊卡洛斯”“光帆1號”第七章 扶搖直上的太空電梯通向太空的電梯纜繩材料是難關關鍵部件齊裝備電梯艙錨站平衡錘搖搖擺擺需克服各種危險要解決致命輻射太空垃圾恐怖攻擊激光托舉電梯艙太空“高速公路”月球太空電梯空間太空電梯第八章 飛出銀河系高效的反物質火箭神秘的反物質反物質火箭收集反物質自我復制的納米探測器越小越快自我復制超越時空的蟲洞曲速引擎

章節(jié)摘錄

插圖：天然氣是甲烷的俗名，是最簡單的碳氫化合物之一。因為它與氧氣燃燒時只生成二氧化碳和水，所以被認為是比較環(huán)保的燃料?，F(xiàn)在，居民家中的燃氣灶、城市熱電廠、公共汽車等已經(jīng)普遍使用了這種燃料。難道火箭也可以燃燒天然氣嗎？2007年初，在美國加利福尼亞州莫哈韋沙漠的荒原上，雷鳴般的轟鳴打破了沙漠的亙古寧靜。一臺泛著銀白金屬光澤的火箭發(fā)動機正在顯示自己的力量。它被固定在一輛液化天然氣罐車后部，5米多長的高溫尾氣已變成藍紫色，超音速烈焰與空氣劇烈摩擦發(fā)出嘯叫，地面上飛砂走石，場面驚心動魄……這是型號為XR-5M15的液氧甲烷發(fā)動機的地面試驗。雖然試驗只持續(xù)了幾秒鐘，但對于在現(xiàn)場的研發(fā)人員來說，沙漠中的斜陽仿佛預示著傳統(tǒng)火箭燃料的命運，而甲烷加液氧將是主宰太空的“新星”。與傳統(tǒng)火箭相比，天然氣火箭具有許多獨特的優(yōu)勢，比如經(jīng)濟、推進效能局、環(huán)保等。與以往能源緊張時期要汽車背著沼氣罐上路一樣，現(xiàn)在火箭使用甲烷也是出于經(jīng)濟性的考慮?；鹦呛吞栂灯渌胤蕉加羞@種氣體。在未來的載人登陸火星任務中，航天器從地球發(fā)射時必須攜帶足以供航天員返回地面的燃料。如果這種燃料可以在火星上就地取材，節(jié)省下來的空間就可以裝載更多的科學儀器，從而完成更多科學使命。航天員也因此能吃到更多從地球上帶去的食物，可以好好地在神秘的紅色星球上探查一番。這種火星上土產(chǎn)的火箭燃料就是甲烷。行星天文學家早就知道火星大氣富含二氧化碳，如果在其中加人電解水得到的氫，再加熱一番就能生成甲烷和水了。屆時，航天員可以通過大規(guī)模生產(chǎn)設備將甲烷制備出來，供回家的路上使用。如果把目光投向火星以外，我們會發(fā)現(xiàn)太陽系外圍的某些星球上遍地都是甲烷，甚至天上都在飄落“甲烷雨”?！翱ㄎ髂崽枴钡淖钚绿綔y結果告訴我們，土星最大的衛(wèi)星土衛(wèi)六表面的湖海中，液態(tài)甲烷和其他液態(tài)碳氫化合物的數(shù)量十分驚人，是地球上已探明石油天然氣總儲量的數(shù)百倍。在那里，液態(tài)甲烷等碳氫化合物蒸發(fā)后形成“云”，再通過“降雨”落回地面，流進河道匯人湖泊。如果無人探測器能夠從土衛(wèi)六上采集甲烷，就可以將這顆巨型衛(wèi)星變成飛往深空的燃料補給站。除了經(jīng)濟性以外，甲烷火箭還具有其他優(yōu)勢。俄羅斯的運載火箭往往采用液氧煤油發(fā)動機。煤油燃燒時會產(chǎn)生微小碳粒，在發(fā)動機內(nèi)壁累積焦炭殘留物，造成發(fā)動機阻塞，妨礙其重復使用。多次開啟和關閉的能力對于在大氣層內(nèi)使用的一次性火箭發(fā)動機或許并不重要，但是未來的行星際飛行需要火箭多次關閉并重新啟動，如果發(fā)動機被積炭阻塞，重新點火便可能發(fā)生可怕的爆炸。甲烷就不存在這個問題，它能夠完全燃燒，不易出現(xiàn)積炭。

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《航天"巴士"》：上海科普圖書創(chuàng)作出版專項資金資助。

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