第168章 科幻引擎五（第3页）

比冲与排气速度之间存在明確的数学关係：

·推进剂的排气速度除以地球重力加速度（32英尺秒2或9。8米秒2），可近似得到该推进剂的比冲；

·反之，比冲乘以地球重力加速度，可得到推进剂的排气速度。

加粗-静態卫星

与大多数以“移动太空飞行器”为目標的推进系统不同，静態卫星的设计目的是“使物体保持静止”。

静態卫星的概念由罗伯特?福沃德於1993年提出，名称由“静態”（static）和“卫星”（satellite）组合而成。它能够直接悬停在恆星上方，而非像普通卫星那样沿轨道环绕恆星运行。

静態卫星的工作原理是“利用太阳光的辐射压平衡恆星的引力”：

·静態卫星的主体是一个轻薄的物体，其平面与恆星光线垂直；

·太阳光照射在物体上產生的辐射压，与恆星对物体的引力相互平衡，使物体保持在固定位置。

为確保静態卫星既不远离恆星也不坠入恆星，需要精確平衡其“截面密度”（即单位面积的质量），因此静態卫星通常会配备调整截面和倾斜角度的装置——这不仅能实现轨道维持，甚至能让静態卫星像太阳帆一样移动。

静態卫星正常工作的关键因素是“表面密度”（或截面密度）——即静態卫星的厚度，通常需要达到锡箔纸甚至更薄的水平。

由於太阳光的辐射压和恆星引力均遵循“平方反比定律”（强度隨距离平方递减），具有特定表面密度的静態卫星，其工作状態不受与恆星距离的影响。但需要注意的是，对於亮度-质量比不同的恆星，同一静態卫星无法正常工作——恆星的质量差异通常在100倍以內，但亮度差异可超过10亿倍，这会导致辐射压与引力的平衡关係完全不同。

静態卫星的设计还可进行多种变体：

·利用磁场偏转太阳风离子，作为太阳光辐射压的补充或替代；

·结合太阳反射镜或光束，使更重的静態卫星也能实现悬停。

“拉格卫星”（lagite）是静態卫星的一种特殊变体，名称由“拉格朗日点”（lagrangepoint）和“卫星”（satellite）组合而成。它將常规轨道运动与推进系统结合，使物体能以“非自然速度”运行——例如：

·近地轨道卫星通常每2小时环绕地球一周，而拉格卫星可实现每天环绕地球1-2周；

·绕水星运行的拉格卫星发电阵列，可在绕太阳运行的过程中始终与地球保持“对齐”，从而持续向地球传输能量。

加粗-teleportation（teleportation）

虽然teleportation最广为人知的形式是短距离点对点传输（如《星际迷航》中的传送器），但这一广义的太空旅行类別可指“任何无需在两点间实际航行，就能將物体直接传送到目的地的推进方式”——这与超空间跳跃引擎不同，后者通常需要进入一个与我们宇宙平行且全等的空间（在该空间中，要么空间尺度更小，要么光速更高）。

teleportation的实例种类繁多，差异极大，例如：

·弗兰克?赫伯特的《沙丘》系列中，宇航公会使用的“摺叠空间推进器”（holzmandrive）；

·电影《黑洞表面》中，同名太空飞行器所使用的推进器——该推进器本应实现“两点间瞬时移动”，但实际上却是一种超空间引擎（这让船员们大失所望）。

尤其是用於超光速旅行的teleportation，通常被归类为克拉克科技。

加粗-火炬推进器或火炬飞船

“火炬推进器”一词常被用於描述核聚变反应推进系统——这类系统通常只能將不超过1%的燃料质量转化为能量。但该术语的最初含义，源自罗伯特?海因莱因1953年的短篇小说《太空电梯》（skylift）中描述的“火炬飞船”——这种飞船能够將100%的物质转化为能量。

这种“全质量-能量转化”的特性意味著：

·火炬飞船的速度通常能比核聚变推进器高出一个数量级；

·其性能与反物质推进器相当。

与反物质推进相比，“將物质直接转化为能量”的方式具有明显优势：它允许太空飞行器使用从任何来源获取的物质作为“燃料”，而无需进行复杂且危险的反物质製造和储存。

有些观点认为，若一艘太空飞行器的“排气速度x推力”乘积达到极高数值，即可被称为火炬飞船——例如：