材料强度不足(碳纳米管尚未达到理论抗拉强度)。
避免空间碎片撞击缆绳。
进展:
日本大林组建筑公司计划oo年前试验迷你版太空电梯。
激光微波推进
原理:地面激光或微波束照射飞行器底部,加热工质(如氢)产生推力。
优势:
无需携带燃料,适合微型探测器(如光帆)。
可实现极高度(理论上可达光o)。
挑战:
能量传输效率低(大气散射损耗)。
需大功率射器(gdu级)。
案例:
“突破摄星”计划(breakthroughstarshot):拟用激光推动纳米探测器飞往比邻星。
高空气球射
原理:用氦气球将火箭携带至平流层(oo公里)后点火,减少大气阻力。
优势:
节省一级火箭燃料,成本降低o以上。
挑战:
仅适用于小型载荷(<吨)。
案例:
“世界观察”公司(duordviedu)用气球射亚轨道科研载荷。
二、新型推进技术(替代化学火箭)
核热推进(ntp)
原理:核反应堆加热液氢,高喷射产生推力(比冲达oos,是化学火箭倍)。
应用:
载人火星任务(缩短飞行时间至个月)。
进展:
nasa与darpa合作开“dra”核热火箭,计划o年测试。
离子推进电推进
原理:电离气体(如氙)通过电场加喷射,推力小但持续数年。
优势:
比冲高达s,适合深空探测。
案例:
“黎明号”小行星探测器、“贝皮科伦坡”水星探测器。
太阳帆(光帆)
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原理:利用太阳光压推动薄反射帆(无需燃料)。
案例:
日本“伊卡洛斯”(ikaros)成功验证技术。
反物质推进(理论阶段)
原理:物质与反物质湮灭释放oo能量(效率是核聚变的oo倍)。
挑战:
反物质生产储存成本极高(克需万亿美元)。
三、组合式射系统
空天飞机(ssto)
原理:水平起飞+火箭入轨(如英国“云霄塔”计划)。
难点:
需组合循环动机(如“佩刀”动机切换空气火箭模式)。