航天为人类插上了理想的翅膀，而理想往往比真实的航天飞得更远，它为我们带来了诸多前卫、概念性的航天设计方案，下面分三卷向大家列举未来航天的“酷”方案。

　

（小标题）发射卷

一、中发射

如何能在中纬度任一位置使火箭既能“站着”，也能“躺着”飞出去呢？那就把发射场搬上天吧，俄罗斯“空中发射”公司正在如此设计。按照其设想，一架运输机将把长30米的两级火箭运到万米高空，机尾舱门打开后形成“斜坡”，机舱中的大功率活塞将火箭顺“坡”推出。火箭将用其顶部抛出的降落伞稳定姿态，尔后抛弃降落伞，点火，以0到115度的角度绝尘而去。

2004年，美国“太空船一号”旅行飞船成功试飞证明了空中发射的可行性。该飞船可借助两根悬索吊在飞机的下后方，待飞到1.5万米高后，飞船摆脱悬索，就着惯性点火飞入太空。而俄罗斯设计的旅行飞船则被飞机驮在背上，从一个支架上空中发射。

　　　 二、磁悬浮发射

利用超导电磁铁与感应磁场之间的相互引力和斥力，使飞船悬浮在轨道上，然后运用线型电动机产生的推力，使飞船在不接触轨道和低噪音状态下急速行驶，在轨道末端达到时速900多公里时，点火起飞。这便是美国宇航局专家正在研究的磁悬浮发射。

目前，他们的飞船模型已能在磁悬浮轨道上，在0.5秒内从静止加速到时速96.5公里。研究人员准备再用数年时间使这一发射技术更接近实用水平,最终在佛罗里达州的肯尼迪航天中心铺设2.4公里长的磁悬浮轨道，发射大型宇宙飞船。有专家指出,这种发射可随时停电关机, 发射系统始终静止不动,因此可提高安全系数,减少费用,提高效率,未来这种系统有望每隔90分钟“投”出一艘飞船。

三、电磁炮发射

用两排导体制作轨道，把炮弹放在轨道槽内，确保电流能通过这三者形成回路。将这样的一组装置放入磁场中再通电，炮弹就能加速向前射出。根据这样的设计，美国曾在上世纪的“星球大战”计划中使300克的炮弹模型加速到4公里/秒，假使实验环境真空，该速度有望加快到8至10公里/秒，这已超过了7.9公里/秒的第一宇宙速度，具备了成为航天发射系统的潜质。

　

（小标题）火箭飞船卷

一、核动力火箭

原子核中蕴藏着巨大能量，核反应堆能长期工作，因此一些专家一直对核动力火箭情有独钟。

目前有两个理论上较为可行的设计方案。一个是用核裂变反应堆加热氢气，使其从火箭尾部向后喷出。鉴于超小型核反应堆已能实现，因此有望在火箭内安装相关核设施。但如何将热能转化成动能，使炙热的氢气高速向后喷出，不易解决。

另一个方案用激光束照射核材料，使其在燃烧室内发生核聚变反应，其后的工作原理与第一个方案相同，此法有望使火箭速度达100公里/秒。由于核聚变的能量远高于核裂变，且能更长时间进行，因此该方案有一定优势。

二、反物质火箭

如果未来有必要实施恒星际飞行，核动力火箭将因速度太慢而不适用。那么什么能源胜过核能呢？美国的个别物理学家把希望的目光投向了“反物质”。

质子带正电，带负电的反质子就是一种反物质，几乎所有已知粒子的反粒子都已被找到，这些粒子与其对应的反粒子相遇后会湮灭并释放γ射线和极大能量。有计算称，将1000公斤的火箭加速到3万公里/秒只需9公斤反物质燃料。

不过，以现有水平凑足9公斤反物质得等上亿年。

三、太阳帆船

太阳帆船这一概念诞生于20世纪20年代，是一种利用太阳光的压力进行太空飞行的航天器。由于太阳光子具有源源不断、方向固定等特点，而宇宙中又没有摩擦和空气阻力，因此以太阳帆为动力的航天器无须携带任何燃料，在太阳光子的撞击下，其飞行速度会不断增加，并最终飞抵距地球非常遥远的天体。

根据理论计算，直径约300米的太阳帆可使总重约0.5吨的飞船在200多天内抵达火星。如太阳帆的直径可增加到两千米，就有望把重约5吨的航天器送出太阳系。

四、激光帆船

激光束亮度高,方向性强。一些理论学者设想，在水星的运行轨道上架设一千台利用太阳能的激光发射器，通过预先的角度设计使其发出的激光束汇聚在一起定向射出，推动高举大型光帆的飞船飞到遥远的太空中。

为了进一步矫正激光束以防其发散，还需在地球以外的太阳系其他某行星上安装透镜一类的聚焦装置。如果飞船返航，可设法使面积大的光帆将激光反射到小光帆上，抵消推进力，缓慢开倒车。

五、粒子束帆船

质子和更重的粒子虽无法达到光子运动的光速，但它们有静止质量，因此其具有的能量远大于光子束。因此设计家提出，可在粒子束帆船上用巨型超导体环产生厚厚的环状磁场，这样一来射向磁场的粒子束就会偏转，从而产生推力。但粒子束从何而来呢？又有研究人员建议，可用核聚变反应堆加热气态等离子体，再让后者通过电磁场加速，最终朝一定方向喷出，从而获得粒子束。

有计算称，用激光帆船所需能量的1/6可使粒子束载人帆船提速到光速的1/3。当然，由此产生的重力加速度是任何宇航员都无法承受的。如果用这一技术发射恒星际无人探测器，倒还比较靠谱。

六、空天飞机

空天飞机是一种像飞机一样起降、多次往返太空与地球的单级飞行器。设计者希望它比火箭和航天飞机更加安全，且显著节约造价和发射成本。

这种新型飞行器可能将兼用超音速燃烧冲压发动机和普通火箭发动机。在低空空气较稠密时，它使用冲压发动机，通过吸入空气并燃烧其中的氧制造动力；在冲出稠密大气，可吸入空气严重不足时，启用火箭发动机，加速驶入环绕地球的太空轨道。反之亦然。

2004年美国的X-43实验机创造了7倍于音速的飞行纪录，而未来目标是音速的25倍，如能实现，则用它航天理论上已无障碍。但部分专家推算，未来的空天飞机很可能是个庞然大物，成本居高不下。

　

（小标题）神奇事物卷

一、神奇充气材料

传统航天器的外壳多用硬质材料制成，本身分量不轻，所占空间不小，发射成本不低，如之奈何？“硬”的不行来“软”的！

2006年7月美国人比奇洛投资建造的试验舱“创始一号”，在太空通过充气，使体积膨胀了2/3，这得益于它采用了硬式中央芯和有柔性结构的复合材料，但其坚韧的外表足以抵御太空垃圾和宇宙粒子。预计，用这种内柔外刚材料制造的“太空旅馆”将于2015前后开张。

二、太空电梯

1978年出版的英国科幻作家阿瑟·克拉克的一部小说，使这一看似极便利的运输方式广为人知。

这一设想要求将“电梯”吊索的一端固定在地球赤道上的陆地或海面平台上，另一端紧抓住距地约3.6万公里、与地球同步飞行的航天器。这是一种轨道式吊索，其周围包裹着管道，“电梯”可借助磁悬浮技术在管道内沿吊索上下对开，游客或物资可在与吊索对接的多个空间站进出“电梯”。

三、天外家园

这恐怕是最“好高骛远”的设想了。未来的太空城可能是中继站、港口、前哨基地、开采加工厂，或就是为接纳地球过多人口而建。最初的太空城可能都在地球附近，主要为更多轨道设施的建设者服务，也好就近从地球取货。稍后可能出现专用外星资源生产、销售的基地。

供人居住的家园可能因节约材料而建成圆筒、轮胎或摩天轮形，人们可因各种理由自由迁徙家园。蔬菜可种在隔板或左轮形架子上，肉可能要用血清营养液和肌肉细胞培养。月球、火星上会稍后出现城镇，而且主要是消费型的。还有可能出现专门的造船厂、旅游城、科学城，甚至防御基地。（完）