考虑一次典型的航天飞机发射。轨道飞行器如此巨大，以至于只有巨大的发动机才能将其从地球引力中挣脱。巨大的发动机反过来又需要大量燃料。所以技术人员将一个额外的燃料箱和两个助推火箭固定在轨道飞行器上，将整个装置笔直向上，然后点火。 嗖！ 巨大的噪音，巨大的火焰，足以使一个小城市窒息的烟雾和蒸汽，火箭在原地呆了一两秒，看起来像是要倒下而不是射入太空。当然，这通常会顺利进行。但是一旦这些发动机点火，如果出了问题，就没有办法阻止这颗子弹了。
图片来源：NASA/SPL/图片研究员
现在考虑另一种情况。假设除了火箭发动机之外的某种力可以将航天飞机沿着地面侧向加速，直到它达到，比如说，每小时400英里的速度，然后才冲向天空——就像一架747在长跑道上获得升力并加速一样。假设任务控制中心可以与火箭保持更长时间的联系，监测其内部结构在加速过程中的情况，以便即使在最后一秒也能安全停止。并且，假设大部分数百吨高度易燃的燃料可以被留下，而不是随火箭一同升空，取而代之的是75美元的电能冲击。
美国宇航局的科学家们开始认为他们可以做到这一点，方法是将火箭放置在一个雪橇状的运载器上，利用电磁力使运载器悬浮在水平金属轨道上方，沿着轨道发射，然后在最后一刻点燃发动机。这种无摩擦雪橇的技术可以在不到10秒的时间内将火箭加速到400英里每小时，被称为磁悬浮或磁力悬浮。奇怪的是，磁悬浮是现代火箭之父罗伯特·戈达德在1909年首次提出的一个想法。近年来，工程师们一直致力于为客运列车开发这一概念。
在阿拉巴马州亨茨维尔的红石兵工厂，美国宇航局的工程师，如比尔·雅各布斯，以及PRT先进磁悬浮系统公司的工程师们，已经建造了一条50英尺长的磁悬浮火箭发射器测试轨道。当雅各布斯拨动开关时，交流电在安装在重型混凝土墩上的短粗铝轨中的电磁线圈中嗡嗡作响。电流在轨道和雪橇之间产生排斥磁场，雪橇支撑着一个5英尺长、30磅重的模型火箭。运载器“砰”地一声升起，磁场使其在空中悬浮半英寸。雅各布斯按下另一个开关，火箭在直线感应电机的驱动下猛地向前冲去。该电机的工作原理就像一个电钻电机被剖开并铺成直线，因此动力从一端涌向另一端，而不是绕圈，从而产生推力。在测试轨道上，雪橇在不到半秒的时间内，在约30英尺的距离内加速到60英里每小时。
美国宇航局的科学家认为，一个完整版本的1.5英里轨道——也许在末端向上倾斜——可以帮助将有效载荷发射到轨道的成本从每磅10,000美元削减到低至每磅100美元。“通过不必携带燃料和动力，我们可以设计出更小因此更便宜的飞行器，”马歇尔空间飞行中心发射技术经理雪莉·布施曼说。
使用外部能源可能意味着飞行器重量减少20%，或者有效载荷增加20%。布施曼还表示，这将“实现安全的中止方案”。在关键的前几秒内保持火箭与地面的接触，将允许机载传感器检测问题并将其报告给计算机，计算机甚至可能在发射前修复这些问题。
这个想法简直是天才，这仅仅是因为航天飞机最初设计为每年经济地飞行约30次，但从未达到这些预期。去年航天飞机的预算是29亿美元。火箭飞行了三次。美国宇航局表示，一次典型的飞行成本为4亿美元。但磁悬浮发射技术仍处于实验阶段，问题重重。一架典型的磁悬浮发射火箭重12万磅，而运载雪橇的重量是其一半。要在9.3秒内从零加速到400英里每小时的2g力下保持稳定，两者都必须非常坚固。布施曼说，管理如此集中的能量并非易事。你将如何储存和分配它？飞轮？电容器？电池？以及航天器将如何与运载器连接和断开的问题仍然悬而未决。
但磁悬浮技术正在向前发展。日本和德国都有实验性的磁悬浮列车运行，匹兹堡正在考虑建造磁悬浮列车。不久，美国宇航局将把其磁悬浮测试设备移至肯尼迪航天中心，并开发一条200英尺长的双轨，配备更强大的磁铁。通往外太空的快速通道还会远吗？
有关磁悬浮技术的更多信息，请访问马歇尔空间飞行中心网站：www.msfc.nasa.gov。
