美科学家研制等离子火箭 或将缩短前往火星时间(图)

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美国科学家研制造等离子火箭

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等离子驱动的VX-200

北京时间11月24日消息，据《环球邮报》报道，前美国宇航员张福林(Franklin Chang-Diaz)对他的火箭抱有很高的期望，希望它能成为一名“外太空信使”、清除轨道碎片的垃圾车、最终前往火星的交通工具。这位在哥斯达黎加出生的物理学家认为，将来人类会全部搬迁到外太空，我们可爱的地球将变成一个“受保护的公园”。

　　大大缩短前往火星的时间

　　张福林现任艾德·阿斯特拉火箭公司(Ad Astra Rocket Company)总裁和CEO。他表示：“未来，我们的重孙们可以经常从他们的新居住地回到(地球)，看一看他们的祖先生活的地方和他们祖先的文化诞生地。”

　　很多人可能都认为这种想法太怪诞，根本经不起实际考验。但是张福林已经摘掉他的太空头盔，着手进行这方面的研究。如果让他的梦想变成现实的话，那么，他认为在他有生之年，人类将会利用他公司的创新性火箭，在银河系遨游。

　　他表示，他的等离子火箭还有很多其他实际用途。这种被称作全功率可变比冲的磁等离子火箭(Variable-specific-impulse magnetoplasma rocket，VASIMR)采用的是美国宇航局曾经研究过的高功率技术(high-power technology)。这种火箭利用太阳附近的高温气体作为推进剂，因此将大大缩短它从地球前往火星所需的时间，从大约8个月缩短到仅仅39天。

　　这种火箭还将把太空旅行的成本缩减一半以上、掀起航空航天业革命、为更多国家(包括他的祖国哥斯达黎加)的太空探索活动铺平道路。他打算使等离子推进器VX-200逐渐发展成可以在国际空间站上使用的火箭。今年9月，该火箭在地球上达到新的转折点。在一项试验过程中，发送机的功率超过了200千瓦，使它成为目前世界上最强大的电火箭。

　　打算作为商用火箭

　　在地球上进行的试验结束后，艾德·阿斯特拉火箭公司目前正在跟美国宇航局合作，打算在2013年把全功率可变比冲的磁等离子火箭发射到国际空间站。张福林表示，最终他的这项技术将被用来确保空间站位于既定轨道。

　　该公司打算在2014年发射这种商用火箭。这听起来似乎比科幻小说还离奇，但是航天领域目前已经开始关注张福林的工作。最近美国航空航天学会(AIAA)指定全功率可变比冲的磁等离子体火箭是2009年出现的十大航天技术之一。

　　在实施火星任务之前，张福林提出了这种火箭在地球附近的一些实际用途。例如它在外太空可以充当敦豪速递公司一样的角色，等离子推进器飞船会以更低的价格把包裹、主要燃料运往人造卫星或飞船。据张福林说，现在的货运费超过10亿美元，如果照此计算，艾德·阿斯特拉火箭公司的飞船大约需要5亿美元运费。他还提到另一种应用途径：飞往更靠近他祖国的心脏地带。用这些船只清理废弃人造卫星留下的太空碎片。

　　地球就像一个大蜂窝

　　张福林说：“事实上地球已经变成一个蜂窝。大量人造卫星围绕地球运行。我们正在讨论无数这种天体。其中一些只是漂浮在太空里的垃圾，因为这些人造卫星耗尽了燃料，它们不再运行，不过仍停留在轨道里。”废弃太空天体相互撞击，或者与我们的地球撞在一起。“你认为你看到的是美丽的流星，但事实上它们是来自地球的轨道垃圾，最终会在大气层里燃烧掉。”

　　张福林表示：“我们的目标是拥有一辆‘垃圾车’，用来清除不同轨道里的这种天体。这种工作显然很有意义。”艾德·阿斯特拉火箭公司把这些碎片抛入“轨道墓地”，“或者我们把它们抛向太阳，让它们朝着太阳前进，奔向最终的宇宙垃圾场。”

　　跟常规化学火箭不同，这种火箭把氩转变成等离子体，这是第四种物质状态，人们经常会在每天发生的闪电、温度极高的火焰、星云、太阳和其他恒星里发现等离子体。当然，这种物质温度很高，人类几乎无法应对它们。

　　张福林解释说：“目前没有任何一种已知材料可以承受如此高温。因此我们不用原料，而是利用非常奇特的力生成这种无形的管道，使等离子体在无形管道内部达到极高温度。这种力是由非常先进的永磁发电机产生的。”

　　等离子火箭的研制者

　　也许大部分美国人都不知道张福林，但是在他的祖国哥斯达黎加，他是家喻户晓的知名人物。因为该国除他以外，没有一个人曾进入天空。张福林在 1980年进入美国宇航局后，曾7次搭乘航天飞机进入太空。他在2005年成立艾德·阿斯特拉火箭公司以前，还曾担任美国宇航局先进太空推进实验室 (Advanced Space Propulsion Laboratory)主管。

　　他的成功来之不易。1968年他迁移18次，张福林在越战失败和祖国的种族战争进行的如火如荼之时，来到美国。虽然由于他拥有部分中国血统，小时候在哥斯达黎加经常受到嘲弄，但是他表示，这根本无法与他之后在美国受到的歧视相提并论。

　　张福林说：“虽然美国存在很多动乱、歧视和社会斗争，但是我看到一个天生具有自我疗伤能力的国家，这是我在拉丁美洲的其他国家都不曾看到的。” 他表示，他的一些成功机会来自于民权运动取得的进展。张福林在康涅狄格州哈特福德完成中学学业后，他从康涅狄格大学获得机械工程学位，然后进入麻省理工学院，并于1977年获得应用等粒子物理学博士学位，同年成为美国公民。

　　他经常往来于德克萨斯州和哥斯达黎加的艾德·阿斯特拉火箭公司实验室。但是他在祖国建设的企业存在一个特殊弱点。他说：“回到了祖国就像久别回家，有种经过长途旅行重新归来的感觉。”他表示，他可以在瓜纳卡斯特(Guanacaste)的丛林中建造一枚火箭