這一套發動機如果能問世，人類將能任意穿梭宇宙

目前人類在宇航飛行中應用的還都是火箭發動機，它運用的是化學反應的原理，依靠推進劑產生的化學反應來提供推力，化學的推進劑把化學能轉變為熱能，經過噴管的氣動熱力加速，再轉化為噴射燃氣流的動能來產生推力。

化學火箭的發動機看上去不大，但它的胃口很大，能源吃得多，幹活的效率卻不高。這種發動機只在提供短期動力方面有效，火箭箭體中儲存的燃料很快就用完，發射後為了給火箭減重，推進劑用完就得把推進器當成垃圾扔掉。所以通常化學火箭的大部分燃料被用來擺脫地球引力，剩餘的一點則被用來推動火箭的"太空滑行"，火箭飛往目的地，僅僅是依靠慣性。

比如著名的"土星5號"。它的第一級裝有2075噸液氧煤油推進劑。一旦發動機點火，它可以在2分34秒內全部"喝"完這些"飲料"。高溫氣體以2900米/秒的速度噴射，卻僅僅夠將47噸的有效載荷送上月球。在全部能夠產生的3500噸推力中，很大一部分是被用來"拖"起火箭3000噸的自身重量的。所以它的"比衝量"並不高，而且這時間只有300多秒，對於星際飛行來說，這種引擎顯然力不從心。

但是等離子發動機就不同了，等離子發動機又稱"離子推進器"，它採取了一種和化學火箭完全不同的設計思路——使用洛倫茲力讓帶電原子或離子加速通過磁場來反向驅動航天器。離子發動機的能量來自電力，可以來自太陽能電池板，或者核電池，它通過從發動機尾部噴射出陽離子來推動飛船前進，所以離子發動機的驅動方式也被叫做電力驅動方式。

比如太陽能離子發動機，它是經過光電轉換裝置將太陽能變為電能，再通過結構設計使電能產生電磁場，其工作介質在高溫下被電離，電子從原子或分子中跑出，丟掉電子的原子或分子帶正電，逸出的電子帶負電，它們在總體上是呈中性的，這就形成了等離子體，呈中性的等離子體具有導電性，與磁場能相互作用，由電磁感應可以獲得產生加速度的力，概括起來說，就是利用太陽能引發的電磁場對載流等離子體產生洛倫茲力的原理，使處於中性的等離子狀態的工作介質加速以產生推力。由於等離子發動機可以工作的時間很長，所以它可以長期地提供加速度。

等離子發動機利用的是物理方面的能量，從物理學方面講就是利用原子的猛烈撞擊，使原子外層的電子外脫離原子核飛出來，成為帶電的離子，用高壓電場將這些離子加速到每小時15萬公里的速度，高速離子流從噴口噴出，推動火箭前進。在理論上，這一速度能接近光速的一半。在實際應用，即便速度能達到光速的1%，我們也可以自由穿梭於太陽系了。

在效率方面，這種太陽能電火箭比通常使用的化學火箭效率要高10倍，所需推進劑即工作介質較少，可使航天器有更多的空間裝載有效載荷。由於它利用的是取之不竭的太陽能，故而能在太空無重力狀態下連續運轉幾年時間。如果離太陽等發光源較遠的情況下，則可以採用核能等離子發動機。

實際上等離子發動機早已被應用於宇航技術上了，迄今已有多個太空探測任務採用等離子發動機，如美國宇航局探測小行星的"黎明號"探測器和日本探測彗星的"隼鳥號"探測器，而歐洲空間局撞擊月球的SMART-1探測器的目的之一，就是驗證如何利用離子推進技術把未來的探測器送入繞水星運行的軌道。但是這些已經實用的離子發動機都很迷你，除了靠它執行特殊任務的之外，多屬於輔助發動機，推力和加速度都很小，一般只用來糾正飛行器和衛星的姿態。但是這一技術發展的很快，相信不遠的將來就能取得突破性的成果。

在時間方面，採用等離子發動機的火箭壽命很長，可以在10年以上的時間內連續提供推力，如果這種技術成熟的話，我們就可以靠它提供動力去在太陽系中任意穿梭了。

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