飞行器诞生以来,引擎技术从最早期的螺旋桨推进发展到了喷气式推技术,飞行速度也从亚音速提高到了超音速甚至高超音速,但这些依赖大气层的推进方式无法进入宇宙空间!
因此科学家又发明出了火箭技术,这种自带燃料和氧化剂的发动机有着强大的推力,使探测器到达火星、木星甚至飞向太阳系外!但火箭发动机有一个致命的缺点:燃料消耗速度太快,比冲是衡量火箭对燃料利用率的一个重要指标,即使顶尖的RD-180液氧煤油机的比冲也只有338S(真空)。
为了应对漫漫宇航旅途(太阳系内就动辄上亿千米),科学家又开发出了离子电推发动机,和之前的发动机相比,这绝对是革命性的,它将燃料(汞或者氙等)离子化后在电场作用下加速到每秒上千公里速度,以最小的燃料消耗飞持续最长时间的动力飞行,现在的离子发动机已经比较大规模装在探测器上应用了,未来的载人行星探测必将大放异彩!
致命缺点:必须催生一种新体制发动机尽管发动机技术一直在进步,从大气层内走向宇宙空间,从粗暴的化学燃料火箭走到了精细化利用燃料的离子电推发动机,但有一点一直都没有改变过,那就是利用燃料的高速排气动作获得飞行器向前的动力,这很容易理解,作用与反作用的牛三定律!