人类历史上第一次火箭飞行可能是中国明代的万户。 他在椅子上绑了47支火箭,命令我们一齐点燃,试图坐火箭椅飞向天空。 不幸的是火箭爆炸了,把他都烧光了,死于非业。 但是,这个故事在中国古籍中没有任何记载,因为是来自西方的记载,也许是西方神秘的东方文明对古国的故事。
现代火箭发明人是美国物理学家罗伯特·戈达德,1926年3月16日,在纽约时代杂志的嘲笑声中,戈达德在马萨诸塞州奥市的白雪卷心菜田点燃了他的第一枚液体火箭。 火箭飞行2.5秒,高达12.5米,飞行56米坠入地面。 这是历史上最重要的飞行,戈达德后来被称为现代火箭的创始人之一,着名的戈达德航天中心以他的名字命名。
92年后,液体燃料火箭将卫星和宇宙飞船送入轨道已经成为宇宙飞行的常态,雷鸣般的轰鸣、巨大的火焰、比大楼还要高的火箭巨兽慢慢站起来,看着它的人都目瞪口呆,充满敬畏之情。
但是火箭并不完美,反而是非常浪费,最高85%以上的质量用于将火箭、载荷和燃料本身输送到空中,进入宇宙的有效载荷本身只占5%左右。 不仅如此,火箭的发射也非常昂贵,大型火箭的发射费用一次要花费数亿美元。 既然这么昂贵浪费,未来的火箭还是通往宇宙的主要交通工具吗? 有什么新的方法和技术能够代替那个吗?
现在已经提出的技术有三种。
一个是宇宙电梯。 这是最具未来感和最具挑战性的技术,现在有可能实现,重要的是高强度的碳纳米管电缆什么时候能够开发出来。 已有几家公司打算在本世纪中叶建造宇宙电梯,货物和乘客可以在一周内运往宇宙,成本只是现在最便宜的猎鹰重型火箭的1/7。
第二个是明星火车。 这是最大胆、最酷的方案,是磁悬浮宇宙发射系统。 该方案在海面上建造130公里以上长的真空管道,出口海拔3000米至7000米的高山,航天器在管道内加速,以8.8公里/秒进入大气层,惯性到达宇宙轨道。 该方案的所有技术都已存在,投资在200亿美元到500亿美元之间,宇宙货物的成本现在每公里从10000美元减少到20美元到50美元,有可能开创几兆美元有价值的新产业。
三是JP航空航天公司的黑暗空站。 这个想法是在43000米的高空建造永久性的巨大高空浮标结构,利用飞船将货物和乘客送往天空站后,用轨道飞船将载荷提升到55000米的高空,然后用轻量低功率离子发动机慢慢加速,向宇宙输送载荷,成本达到1公里