最新專利研究使用「磁懸浮火箭發射器」取代化學推進劑

(圖:Patent Yogi)

目前,火箭都是使用化學推進劑(chemical propellant)發射。然而,近日公布的一項技術專利申請提出,理論上,可以利用磁鐵將火箭送入軌道,無需任何燃料推進。

這項專利的申請人是著名發明家 James Powell。早在 2000 年,Powell 及物理學家 Gordon Danby 就憑藉超導磁懸浮列車的發明專利獲得富蘭克林工程學獎章。他們的發明直接啟發了多項高速運輸項目,如日本的磁懸浮列車,利用電磁鐵使列車懸浮,時速可超過 600 公里。

磁懸浮發射火箭

而這最新專利的設想是利用一條斜指天空的磁懸浮軌道,將太空艙加速至地球的逃逸速度,將其送上軌道。

現階段,由於火箭起飛和降落需使用大量化學燃料,所以這些燃料佔用了火箭的大量空間及負荷。

因此,使用非化學燃料推進有很大的優勢。首先,可以為火箭航行過程省下更多的燃料,拓展活動範圍。其次,儘管項目初期需要投入大量資金,但由於此科技不需要燃料和燃料箱,相當於大量降低每次發射所需的成本。

(圖:Patent Yogi)

速度上的挑戰

細心的讀者可能已經發現,地球的逃逸速度是每秒 11.2 公里,換算一下是每小時 4 萬公里,而目前最快的磁懸浮列車速度僅僅是每小時 600 公里,我們究竟如何才能將磁懸浮科技的時速提升 3 萬多公里?

Powell 的想法是利用真空管結合磁懸浮技術,降低空氣阻力,與 Elon Musk 的超迴路列車(Hyperloop)技術不謀而合。

不過,僅僅靠降低空氣阻力是否能達到逃逸速度,目前還不確定。尤其是 Powell 認為,直接按照磁懸浮列車系統進行縮小可能比較困難。畢竟列車比火箭更大,軌道一旦變小,意味著電力傳導能力也會降低。

因此,利用磁懸浮發射火箭雖然是個非常創新的設想,理論上亦可行,但能否實現還有待時日。有分析師認為,Powell 應該與 SpaceX 總裁馬斯克(Elon Musk)合作,利用雙方對太空探索及超迴路技術的興趣,將這一設想變成現實。

舒超
明日科學編輯,科大生命科學學院研究生,目前努力畢業中。做實驗之餘,喜歡讀書寫字,學習語言。鐘情中國古典文學。希望有朝一日走遍天下,增廣見聞。