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炉顶火箭

探索微波电弧喷射推进器,一种革命性的火箭引擎原型,利用微波炉技术为卫星提供动力。

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当迈克尔·米奇看着微波炉时,他看到的不仅仅是制作一个十分钟烤土豆的工具,而是一种为卫星供电的新方法。米奇是宾夕法尼亚州立大学的一名航空航天工程师,他将普通1000瓦微波炉的加热单元作为他在实验室中建造的原型火箭引擎的核心。

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太空中的传统火箭必须携带自己的氧气供应,通常以液态形式存在,以燃烧燃料。这可能是一项代价高昂且危险的事情。为了避免将额外的重量送入轨道,人们制造了使用电力而不是燃烧来加热和膨胀燃料的卫星,从而产生迫使推进剂从火箭喷嘴喷出的压力。但燃料本身往往会腐蚀供应电力的暴露电极,从而大大限制了引擎的寿命。

米奇的火箭引擎,称为微波电弧喷射推进器,避免了这些问题。它加热推进剂的方式与微波炉加热一杯冷咖啡的方式非常相似——由电力驱动的振荡磁体产生的微波会振动氮气或氨分子,使其撞击相邻的粒子。所有这些撞击都会加热推进剂,增加燃料箱内的压力,使推进剂以高速从后部的喷嘴喷出。米奇说,排气速度越高,在给定的推进剂质量下获得的推力就越大。

微波可以均匀地加热食物,但米奇的引擎将微波集中在喷嘴附近的某个热点上。集中的加热会在喷嘴处产生更高的燃料温度和压力,从而在推进剂从喷嘴喷出时为火箭提供更大的动力。

米奇现在正在寻找资金来尝试他的引擎在轨道上的运行。该引擎的推力约为一磅的二十分之一——这听起来似乎并不令人印象深刻,但它通常用于推进小型卫星的引擎。考虑到推进剂问题是卫星死亡的主要原因,如果米奇的推进器性能良好,它应该会受到很多关注。但他表示,他的厨房火箭可能在简单的通信卫星之外还有其他应用——太阳能电池板可以提供足够的电力来推动探测器前往另一个星球。他说,一旦进入太空,你就可以用它来做任何你想做的事情。

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