美科學家研製等離子火箭 或將縮短前往火星時間(圖)

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美國科學家研製造等離子火箭

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等離子驅動的VX-200

北京時間11月24日消息，據《環球郵報》報道，前美國宇航員張福林(Franklin Chang-Diaz)對他的火箭抱有很高的期望，希望它能成為一名“外太空信使”、清除軌道碎片的垃圾車、最終前往火星的交通工具。這位在哥斯達黎加出生的物理學家認為，將來人類會全部搬遷到外太空，我們可愛的地球將變成一個“受保護的公園”。

　　大大縮短前往火星的時間

　　張福林現任艾德·阿斯特拉火箭公司(Ad Astra Rocket Company)總裁和CEO。他表示：“未來，我們的重孫們可以經常從他們的新居住地回到(地球)，看一看他們的祖先生活的地方和他們祖先的文化誕生地。”

　　很多人可能都認為這種想法太怪誕，根本經不起實際考驗。但是張福林已經摘掉他的太空頭盔，著手進行這方麵的研究。如果讓他的夢想變成現實的話，那麽，他認為在他有生之年，人類將會利用他公司的創新性火箭，在銀河係遨遊。

　　他表示，他的等離子火箭還有很多其他實際用途。這種被稱作全功率可變比衝的磁等離子火箭(Variable-specific-impulse magnetoplasma rocket，VASIMR)采用的是美國宇航局曾經研究過的高功率技術(high-power technology)。這種火箭利用太陽附近的高溫氣體作為推進劑，因此將大大縮短它從地球前往火星所需的時間，從大約8個月縮短到僅僅39天。

　　這種火箭還將把太空旅行的成本縮減一半以上、掀起航空航天業革命、為更多國家(包括他的祖國哥斯達黎加)的太空探索活動鋪平道路。他打算使等離子推進器VX-200逐漸發展成可以在國際空間站上使用的火箭。今年9月，該火箭在地球上達到新的轉折點。在一項試驗過程中，發送機的功率超過了200千瓦，使它成為目前世界上最強大的電火箭。

　　打算作為商用火箭

　　在地球上進行的試驗結束後，艾德·阿斯特拉火箭公司目前正在跟美國宇航局合作，打算在2013年把全功率可變比衝的磁等離子火箭發射到國際空間站。張福林表示，最終他的這項技術將被用來確保空間站位於既定軌道。

　　該公司打算在2014年發射這種商用火箭。這聽起來似乎比科幻小說還離奇，但是航天領域目前已經開始關注張福林的工作。最近美國航空航天學會(AIAA)指定全功率可變比衝的磁等離子體火箭是2009年出現的十大航天技術之一。

　　在實施火星任務之前，張福林提出了這種火箭在地球附近的一些實際用途。例如它在外太空可以充當敦豪速遞公司一樣的角色，等離子推進器飛船會以更低的價格把包裹、主要燃料運往人造衛星或飛船。據張福林說，現在的貨運費超過10億美元，如果照此計算，艾德·阿斯特拉火箭公司的飛船大約需要5億美元運費。他還提到另一種應用途徑：飛往更靠近他祖國的心髒地帶。用這些船隻清理廢棄人造衛星留下的太空碎片。

　　地球就像一個大蜂窩

　　張福林說：“事實上地球已經變成一個蜂窩。大量人造衛星圍繞地球運行。我們正在討論無數這種天體。其中一些隻是漂浮在太空裏的垃圾，因為這些人造衛星耗盡了燃料，它們不再運行，不過仍停留在軌道裏。”廢棄太空天體相互撞擊，或者與我們的地球撞在一起。“你認為你看到的是美麗的流星，但事實上它們是來自地球的軌道垃圾，最終會在大氣層裏燃燒掉。”

　　張福林表示：“我們的目標是擁有一輛‘垃圾車’，用來清除不同軌道裏的這種天體。這種工作顯然很有意義。”艾德·阿斯特拉火箭公司把這些碎片拋入“軌道墓地”，“或者我們把它們拋向太陽，讓它們朝著太陽前進，奔向最終的宇宙垃圾場。”

　　跟常規化學火箭不同，這種火箭把氬轉變成等離子體，這是第四種物質狀態，人們經常會在每天發生的閃電、溫度極高的火焰、星雲、太陽和其他恒星裏發現等離子體。當然，這種物質溫度很高，人類幾乎無法應對它們。

　　張福林解釋說：“目前沒有任何一種已知材料可以承受如此高溫。因此我們不用原料，而是利用非常奇特的力生成這種無形的管道，使等離子體在無形管道內部達到極高溫度。這種力是由非常先進的永磁發電機產生的。”

　　等離子火箭的研製者

　　也許大部分美國人都不知道張福林，但是在他的祖國哥斯達黎加，他是家喻戶曉的知名人物。因為該國除他以外，沒有一個人曾進入天空。張福林在 1980年進入美國宇航局後，曾7次搭乘航天飛機進入太空。他在2005年成立艾德·阿斯特拉火箭公司以前，還曾擔任美國宇航局先進太空推進實驗室 (Advanced Space Propulsion Laboratory)主管。

　　他的成功來之不易。1968年他遷移18次，張福林在越戰失敗和祖國的種族戰爭進行的如火如荼之時，來到美國。雖然由於他擁有部分中國血統，小時候在哥斯達黎加經常受到嘲弄，但是他表示，這根本無法與他之後在美國受到的歧視相提並論。

　　張福林說：“雖然美國存在很多動亂、歧視和社會鬥爭，但是我看到一個天生具有自我療傷能力的國家，這是我在拉丁美洲的其他國家都不曾看到的。” 他表示，他的一些成功機會來自於民權運動取得的進展。張福林在康涅狄格州哈特福德完成中學學業後，他從康涅狄格大學獲得機械工程學位，然後進入麻省理工學院，並於1977年獲得應用等粒子物理學博士學位，同年成為美國公民。

　　他經常往來於德克薩斯州和哥斯達黎加的艾德·阿斯特拉火箭公司實驗室。但是他在祖國建設的企業存在一個特殊弱點。他說：“回到了祖國就像久別回家，有種經過長途旅行重新歸來的感覺。”他表示，他可以在瓜納卡斯特(Guanacaste)的叢林中建造一枚火箭