筑波大学 学分:筑波大学 世界各国政府使用火箭将卫星和人送入轨道
这目前需要大量的高能燃料,占火箭总质量的95%
因为火箭的发射成本可以达到100亿日元,发射1克有效载荷据说和买1克黄金一样
最大限度地降低发射火箭的总成本将使科学有效载荷最大化,并增加空间探索的可行性
在发表在《宇宙飞船和火箭杂志》上的一项研究中,筑波大学的研究人员帮助解决了重要的无线电力传输和其他效率问题,这些问题必须通过使用高功率微波来补充——或几乎取代——火箭发射的化学燃料来解决
他们的研究将有助于这一领域的研究人员适当地集中精力
研究人员普遍认为,火箭需要每千克有效载荷1兆瓦的光束动力推进——大约相当于10辆汽车的动力输出——才能到达最小轨道
微波传输对于现实世界的应用是否足够有效是一个公开的问题
微波束是通过与火箭天线一样大小的地面天线发射的
“然而,实际应用将需要一个大的地面发射器和一个小的火箭接收器,因此需要可变焦距的传输,”研究的主要作者,助理教授小平伸说
“我们不仅想展示这种方法,还想量化它的效率
" 在他们的综合研究中,研究人员计算了陆基微波发生器(51%)、向火箭推进系统发送微波的无线电源(14%)、火箭上的接收天线(34%)和使用微波能量加热火箭推进剂的推进装置(6%)在短距离内的效率
该研究的另一位主要作者、副教授初吉·卡里亚说:“研究人员现在可以统计出目前可变焦距传输的效率。”
未来的研究需要研究和提高远距离的效率
用Shimamura副教授的话来说:“这是一个艰巨的挑战,但却是将微波技术应用于火箭发射的下一个重要步骤
" 火箭是必不可少的技术,但它们的发射成本是科学任务的一个主要劣势
随着未来的研究,高功率微波有朝一日可能成为火箭推进的低成本方法
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