筑波大学研究人员探索使用高功率微波辐射发射火箭的可能性
将火箭送入太空通常需要火箭初始重量的 90% 左右作为燃料。通过一束微波辐射将所需的能量无线传输到火箭,可以克服这一限制。来自日本的一个研究小组调查了将这种微波动力推进器用于实际应用的可行性。
在本月发表在《航天器与火箭杂志》上的一项研究中,由筑波大学领导的研究人员展示了通过微波为自由飞行的无人机进行无线电能传输,并确定了这一过程的效率。
以前的这种分析是在几十年前进行的,主要考虑低频(几千兆赫;GHz)的微波。鉴于功率传输效率随着工作频率的提高而增加,这项最新研究背后的团队使用了频率相对较高(28 GHz)的微波。该团队的无人机重约 0.4 公斤,并在微波束源上方 0.8 米的高度盘旋了 30 秒。
研究人员测量了通过光束的能量传输效率 (4%)、无人机捕获微波 (30%)、将微波转化为电力以进行推进 (40%) 以及其他相关过程的效率。根据这些信息和分析公式,他们计算出实验中的整体电力传输效率为 0.43%。
这些结果表明,需要做更多的工作来提高传输效率,并彻底评估这种飞机、航天器和火箭推进方法的可行性,未来的研究还应该旨在改进波束跟踪系统并增加超出实验中证明的传输距离。获取更多前沿科技 研究进展 访问:https://byteclicks.com
尽管微波动力火箭推进仍处于早期阶段,但考虑到常规推进技术对机载燃料的高需求,它有朝一日可能成为将火箭发射入轨道的优越方式。