等離子推進: SpaceX 可以為星際飛船使用先進的等離子推進系統嗎？

By Fouad Sabry

什麼是等離子推進

一艘由化學甲基氧發動機驅動的 SpaceX 星際飛船將需要長達六個月的時間才能到達火星。在地球上，輻射暴露量低於每年 2.5 毫西弗。在他們接近火星時，殖民者將面臨比這高 300 倍的水平。我們可以使用超導先進的等離子體推進技術將時間縮短到 30 天嗎？ Neutron Star Systems 開發了一種改進的磁等離子體動力推進器系統，該系統使用稀土鋇銅氧化物高溫超導電磁體，在消耗更少電力的同時顯著提高等離子體推進性能。這可能是未來航天推進的方式。

從技術上講，根據燃料的來源，有兩種類型的推進系統，即化學式和電動式。靜電推進器用於在低地球軌道上發射能夠提供長時間間隔推力的小型衛星。與化學推進系統相比，這些推進器消耗的燃料更少。因此，出於降低成本的考慮，空間科學家有興趣開發基於電力推進技術的推進器。

SpaceX 能否為星際飛船使用先進的等離子推進系統？

您將如何受益

(I) 關於以下主題的見解和驗證：

第 1 章：等離子推進引擎
第 2 章：航天
第 3 章：無翼電磁飛行器
第 4 章：電力驅動的航天器推進
第 5 章：離子推進器
第6章：仿星器
第7章：電帆
第8章：磁束
第9章：航天器推進
第10章：先進的電力推進系統
第11章：反重力
第12章：人造重力

(II) 回答公眾關於等離子推進的熱門問題。
(III) 等離子推進在許多領域的實際應用實例。
(IV) 17 個附錄，簡要說明，266 360度全方位了解等離子推進技術。

這本書是給誰看的

專業人士、本科生和研究生、愛好者、業餘愛好者，以及那些想要超越任何等離子推進的基礎知識或信息的人。

• Language: 中文
• Publisher: 十億個知識淵博 [Chinese (Traditional)]
• Release date: Nov 5, 2021

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作者的其他書籍

1 - 智能機器

2 - 大腦計算機介面

3 - 沼澤智慧

4 - 自動駕駛車輛

5 - 自主無人機

6 - 自主機器人

7 - 自主武器

8 - 農業機器人

9 - 封閉的生態系統

10 – 養殖肉類

11 - 垂直農業

12 - 等離子推進

***

作者系列

資訊技術中的新興技術

1 - 智能機器

神經科學新興技術

1 - 大腦計算機介面

機器人技術新興技術

1 - 沼澤智慧

自主事物中的新興技術

1 - 自動駕駛車輛

2 - 自主無人機

3 - 自主機器人

4 - 自主武器

農業新興技術

1 - 農業機器人

2 - 封閉的生態系統

3 – 養殖肉類

4 - 垂直農業

空間新興技術

1 - 等離子推進

***

十億知識淵博

等離子推進

SpaceX 能否為星際飛船使用高級等離子推進裝置？

福阿德·薩布里

版權

等離子推進版權©2021年由福阿德薩布里。保留所有權利。

保留所有權利。未經作者書面許可，不得以任何形式或任何電子或機械手段（包括資訊存儲和檢索系統）複製本書的任何部分。唯一的例外是審閱者，他可能會在評論中引用簡短的摘錄。

封面由福阿德·薩布里設計。

這本書是一部小說。姓名、人物、地點和事件要麼是作者想像的產物，要麼是虛構的。與實際人員、生死、事件或地區的任何相似之處都是巧合。

獎金

您可以向 1BKOfficial.Org+等離子推進@gmail傳送電子郵件com 與主題行 「等離子推進： Spacex 可以使用先進的等離子推進星際飛船嗎？"，或者只需按下此連結並按下發送您的電子郵件用戶端，您就會收到包含本書前幾章的電子郵件。

福阿德·薩布里

存取 1BK 網站

www.1BKOfficial.org

前言

我為什麼要寫這本書？

寫這本書的故事開始於 1989年，那時 我是一名高三學生中學的學生。

它非常 像 STEM（科學、技術、工程和數學）學校，現在 在許多先進國家都有。

STEM 是一門基於以跨學科和應用方法對學生進行四個特定學科 （科學、技術、工程和數學 ） 教育的理念的課程。此術語通常用於處理學校的教育政策或課程選擇。它對勞動力發展、國家安全關切和移民政策有影響。

圖書館每周上課一次，每個學生可以自由選擇任何書籍，閱讀1小時。課程的目的是鼓勵學生閱讀教育課程以外的科目。

在圖書館里，當我看著書架上的書時，我注意到了巨大的書，總共5000頁，共5個部分。書名是「技術百科全書」，它描述了我們周圍的一切，從絕對零到半導體，幾乎每一個技術，在那個時候，用五顏六色的插圖和簡單的詞來解釋。我開始讀百科全書，當然，我不能完成它在每周1小時的類

所以，我說服我父親買了百科全書。我父親在我生命的開始，為我買了所有的技術工具，第一台電腦和第一本技術百科全書，都對我和我的事業有很大的影響。

今年暑假我完成了整部百科全書，然後我開始觀察宇宙是如何運作的，以及如何把這些知識運用到日常事務中。

我對這項技術的熱情開始於30多年前，現在 的旅程還在繼續。

這本書是《新興技術百科全書》的一部分，這是我試圖給讀者同樣的驚人經驗，我在高中時，但而不是第20c entury技術，我更感興趣的是21c entury新興技術，應用和行業解決方案。

《新興技術百科全書》將由365本書組成，每本書 將聚焦於一項新興技術。您可以在本書的結尾閱讀「即將推出」 部分的新興技術清單及其按行業分類。

365 本書， 讓讀者有機會在一年內每天增加對一項新興技術的瞭解。

***

介紹

我是怎麼寫這本書的？

在每本書的「新興技術百科全書」，我試圖得到即時，原始的搜索見解，直接從人們的頭腦，試圖回答他們的問題，新興技術。

谷歌每天有30億次搜索，其中20%是從未見過的。它們就像是人民思想的直接一行。

有時是「如何去除紙張堵塞」。其他時候，他們只敢與谷歌分享痛苦的恐懼和秘密渴望。

為了發現關於「等離子推進」的內容想法尚未開發的金礦，我使用許多工具收聽谷歌等搜尋引擎的自動完成數據，然後迅速提出每一個有用的短語和問題，人們圍繞關鍵詞」等離子推進「進行提問」。

它是人們洞察力的金礦， 我可以用它來創造新鮮、超有用的內容、產品和服務。善良 的人，像你一樣，真的很想要。

人搜索是有史以來收集到的最重要的人類心理資料集。 因此，這本書是一個活 的產品， 並 不斷更新越來越多的答案，關於"等離子推進「的新問題，問的人，就像你和我一樣，想知道這個新興的技術，並希望瞭解更多。

寫這本書的方法是更深入地了解人們如何圍繞「等離子推進」搜索，揭示問題和疑問，我不一定認為我的頭頂，並回答這些問題在超級容易和易於理解的單詞，並導航書周圍以直截了當的方式。

因此，在寫這本書時，我已確保它盡可能優化和有針對性。這本書的目的是幫助人們進一步瞭解和增長他們對「等離子推進」的知識。我試圖盡可能密切地回答人們的問題， 並展示更多。

這是一個夢幻般的，美麗的方式來探索問題和問題，人們有，並直接回答他們，並增加洞察力，驗證和創造力的書的內容-甚至推介和建議。這本書揭示了豐富，不那麼擁擠，有時令人驚訝的領域，重新搜索的需求，否則我不會達到。毫無疑問，在用這種方法閱讀了這本書之後，我有望增加潛在讀者的知識。

我採用了一種獨特的方法，使這本書的內容總是新鮮的。這種方法依賴於通過搜索傾聽工具傾聽人們的想法。這種方法說明我：

與讀者見面，了解他們所處的位置，這樣我就能創建相關內容，引起共鳴，並推動對 主題的更多理解。

將手指牢牢地放在脈搏上，這樣當人們以新的方式談論這項新興技術時，我就能獲得更新 ，並 監控趨勢。

發現隱藏的問題寶藏需要有關新興技術的答案，以發現意想不到的見解和隱藏的利基，提高 內容的相關性，並給 它一個制勝的優勢。

停止浪費時間在內臟上，猜測讀者想要的內容，用人們需要的東西填滿書的內容，告別基於猜測的無盡內容想法。

做出可靠的決定，並承擔更少的風險，讓前排座位的人 想讀什麼，想知道 - 即時 - 並使用搜索數據作出大膽的決定，哪些主題包括和哪些主題排除。

簡化我的內容製作，以識別內容創意，而無需手動篩選個人意見，以節省數天甚至數周的時間。

通過回答問題，幫助人們以直接的方式增加知識，這真是太好了。

我認為這本書的寫作方法是獨一無二的，因為它整理，並跟蹤重要的問題，讀者在搜尋引擎上問。

***

確認

寫一本書比我想像的要難，也比我想像的更有回報。如果沒有著名研究人員完成的工作，這一切都是不可能的，我想感謝他們努力增加公眾對這一新興技術的認識。

***

奉獻

對開明者，那些以不同的方式看待事物，希望世界變得更好的人——他們不喜歡現狀或現存狀態......你可以與他們意見相左太多，你可以與他們爭論更多，但你不能忽視他們，你不能低估他們，因為他們總是改變事情...他們推動人類前進，而有些人可能認為他們是瘋狂的或業餘的，其他人看到天才和創新者，因為那些開明到足以認為他們可以改變世界的人，是那些誰這樣做，並帶領人民到啟蒙。

***

碑文

一艘由化學甲基氧發動機驅動的SpaceX星際飛船將需要長達六個月的時間才能到達火星。在地球上，輻射暴露每年不到2.5毫秒。在接近火星時，殖民者將面臨比火星高300倍的水準。我們能否使用超導先進的等離子推進技術將時間縮短到 30 天？中子星系統公司開發了一種改進的磁質動力學推進器系統，該系統利用稀土氧化銅高溫超導電磁鐵顯著提高等離子推進性能，同時減少用電。這可能是未來太空飛行推進的方式。

***

內容表

等離子推進

作者的其他書籍

作者系列

等離子推進

版權

獎金

前言

介紹

確認

奉獻

碑文

內容表

第一章：等離子推進發動機

第2章：航太

第三章：無翼電磁空氣車輛

第四章：電動航太器推進

第五章 離子推進器

第6章：恆星器

第七章 電帆

第8章：馬格比姆

第九章：航太器推進

第十章：先進的電力推進系統

第11章：反重力

第12章：人工重力

結語

關於作者

即將推出

附錄：每個行業的新興技術

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第一章：等離子推進發動機

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試射過程中的推進器

VASIMR 等離子發動機的藝術家再現

等離子推進發動機是一種電動推進，它使用準中性等離子體產生推力。相比之下，離子推進器發動機通過從等離子源中提取離子電流並使用網格/極化加速到高速來產生推力。這些有多種類型（見電推進）。然而，在科學文獻中，等離子推進器一詞有時被用來指通常被稱為離子發動機的推進器。

等離子火箭通常不使用高壓電網或厭食劑/陰極加速等離子體中的帶電粒子，而是使用內部電流和電位加速離子，由於缺乏高速加速電壓，導致排氣速度降低。

使用這種推進器有幾個優點。由於電網離子侵蝕，無節點高壓電網消除了潛在的限制方面。等離子體排氣是「準中性」的，這意味著它包含等數量的正離子和電子，允許在排氣中簡單的離子電子重組來中和排氣羽流，從而消除對電子槍（空心陰極）的要求。利用外部天線，這種推進器經常使用射頻或微波輻射創建源等離子體。這種特性，加上缺乏空心陰極（對除惰性氣體以外的所有陰極敏感），使這種推進器能夠與廣泛的推進劑一起使用，從砷到二氧化碳空氣混合物到宇航員尿液。

等離子發動機更適合星際飛行任務。

許多空間機構，包括歐洲航太局、伊朗航太局和澳大利亞國立大學，都開發了等離子推進系統。

歷史

一些等離子發動機已用於任務，並已看到活躍的飛行時間。美國宇航局與布塞克合作，於2011年在塔克薩特-2號衛星上發射了第一顆霍爾效應推進器。推進器是衛星的主要推進系統。同年，該企業發佈了另一個大廳效應推進器。武漢大學在2020年發表了關於等離子噴氣機的研究。

VASIMR由阿德阿斯特拉火箭公司開發。電化推進劑所需的200千瓦RF發電機由加拿大Nautel公司製造。在哥斯大黎加利比瑞亞的一個實驗室進行了一些元件測試和等離子拍攝研究。前美國宇航局宇航員佛蘭克林·張-達茲博士負責這個專案（CRC-美國）。

哥斯大黎加航空航太聯盟已宣佈為VASIMR提供外部支援，該裝置將安裝在國際空間站外。在軌測試VASIMR計劃的這一階段本應在2016年進行。

優勢

等離子體發動機的具體脈衝（Isp）值大大高於大多數其他類型的火箭技術。VASIMR 推進器的脈衝可限制超過 12000 秒，大廳推進器已達到 2000 秒。這是比標準化學火箭雙丙烯燃料的重大改進，後者具有450s的特定脈衝。具有高脈衝的等離子火箭可以在長時間的加速中達到相對較高的速度。據前宇航員佛蘭克林·張-迪亞茲說，VASIMR推進器可以在39天內以每秒34英里（55公里/秒）的最大速度將有效載荷運送到火星。

某些等離子推進器，如 微型氦氣，因其易用性和效率而受到讚揚。他們的操作理論是相當基本的，他們可以使用 一些 氣體或氣體的組合。

這些特性表明等離子推進器對許多任務配置檔都有價值。

缺點

能源需求可能是等離子推進器實用性的最重要障礙。例如，VX-200 發動機使用 200 kW 的電力來產生 5 N 的推力，或者 40 kW/N. 裂變反應堆可能能夠滿足這種功率需求，但反應堆的品質（包括熱排斥機制）可能令人望而卻步。

等離子體侵蝕是另一個問題。在操作過程中，等離子體可以熱消融推進器腔的壁和支撐結構，導致系統故障。

等離子發動機由於推力極低，不適合發射到地球軌道。這些火箭的最大推力平均約為2磅。等離子推進器在廣闊的空間中效率極高，但它們無法抵消在軌化學火箭的成本。

發動機類型

氦等離子推進器

氦等離子推進器利用低頻電磁波（氦波），當等離子體暴露在靜態磁場中時，這些電磁波存在於等離子體內部。包裹在氣室周圍的RF天線產生激發氣體的波，產生等離子體。等離子體以高速放電，通過加速方案產生推力，這需要各種理想的拓撲電場和磁場組合。它們被歸類為無電極推進器。由於這些推進器可能使用多個推進劑，因此它們有利於延長飛行。它們可以使用廉價的材料，如玻璃汽水瓶創建。

磁質磁力動力推進器

磁質動力學 推進器（MPD）利用洛倫茨力（磁場和電流相互作用產生的力）產生推力。在磁場的存在下，通過等離子體流動的電荷導致它加速。大多數脈衝等離子推進器依靠洛倫茨力來工作。

脈衝感應推進器

脈衝感應推進器 （PIT） 也使用洛倫茨力產生推力，但它們不使用電極，因此可避免侵蝕。快速波動的磁場會誘導等離子體中的電電和電流。

無電極等離子推進器

無電等離子推進器使用在受到強電磁能量密度梯度時對任何等離子體或帶電粒子起作用的思考力，以加速等離子電子和離子朝同一方向加速，使其無需中和器即可工作。

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瓦西姆

瓦西姆

VASIMR代表可變特定脈衝 磁質 質火箭，它利用無線電波將推進劑電電成等離子體。然後，等離子體通過磁場加速出發動機，提供推進。200兆瓦的VASIMR發動機可能會將從地球到木星或土星的時間縮短一半，從6年縮短到14個月，從6個月縮短到39天。

[結束第 1 章]

See also

Magnetic sail

Ion thruster

Spaceflight

Wingless Electromagnetic Air Vehicle

Electrically powered spacecraft propulsion

List of plasma physics articles

References

Mazouffre, Stéphane (2016-06-01). Electric propulsion for satellites and spacecraft: established technologies and novel approaches. Plasma Sources Science and Technology. 25 (3): 033002. doi:10.1088/0963-0252/25/3/033002.

Australian National University develops helicon plasma thruster. Dvice. January 2010. Retrieved 8 June 2012.

N.S. company helps build plasma rocket. cbcnews. January 2010. Retrieved 24 July 2012.

Plasma engine passes initial test. BBC News. 14 December 2005.

Plasma jet engines that could take you from the ground to space. New Scientist. Retrieved 2017-07-29.

TacSat-2. www.busek.com. Retrieved 2017-07-29.

Could this Chinese plasma drive make green air travel a reality?. South China Morning Post. 8 May 2020.

Space Travel Aided by Plasma Thrusters: Past, Present and Future | DSIAC. www.dsiac.org. Archived from the original on 2017-08-08. Retrieved 2017-07-29.

Antimatter to ion drives: NASA's plans for deep space propulsion. Cosmos Magazine. Retrieved 2017-07-29.

Rocket Aims For Cheaper Nudges In Space; Plasma Thruster Is Small, Runs On Inexpensive Gases. ScienceDaily. Retrieved 2017-07-29.

Technical Information | Ad Astra Rocket. www.adastrarocket.com. Retrieved 2020-06-01.

The 123,000 MPH Plasma Engine That Could Finally Take Astronauts To Mars. Popular Science. Retrieved 2017-07-29.

Traveling to Mars with immortal plasma rockets. Retrieved 2017-07-29.

External links

Plasma Propulsion in Space - A.I.P. October, 2000

Mini-Helicon Plasma Thruster

第2章：航太

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人造衛星模型，第一個執行軌道太空飛行的物體

太空飛行（或太空飛行）是一種航太應用，涉及航太器進入或通過外層空間，無論有無人類在船上。大多數太空飛行是無人駕駛的，使用航太器，如環繞地球軌道的衛星，但它也包括太空探測器，用於地球軌道以外的飛行。此類航班使用遠端或自動控制。更複雜的載人航太在第一顆軌道衛星發射后不久就進行了，並到達了月球，以及人類在地球周圍空間的永久存在，主要是通過部署空間站。載人航太專案包括聯盟號、上一次阿波羅登月和航太飛機計劃，國際空間站目前是載人航太任務的主要目的地。

空間飛行用於將通信衛星、偵察衛星和地球觀測衛星置於地球軌道，以及空間探索，如空間觀測站和空間探測器，甚至用於空間旅遊。

太空飛行可以通過各種發射機制完成，其中最引人注目的是火箭發射，它提供了克服重力和將航太器從地球表面推開所需的初始推力 。一旦進入太空，航太器的運動——無論是無燃料的還是動力的——都由被稱為天體動力學的研究領域來解決。

有些航太器基本上可以永久留在軌道上，造成空間污染，造成光污染和空間垃圾，這是太空飛行的風險。否則，航太器就會因大氣重返而終止，在大氣層中解體，或者，如果航太器不解體，其重返主要通過著陸或撞擊來安全到達地面，並且它們經常被傾倒在海洋航太器墓地。因此，航太器受到一些空間交通管制。

術語

有幾個術語指的是進入或通過外層空間的飛行。

太空任務是旨在實現特定目標的太空飛行。空間任務的目標可能有空間探索、空間研究以及國家在航天飛行方面的第一名。

利用宇宙飛船將人或貨物運入或通過外層空間稱為空間運輸。這可能包括載人航太和貨運航太器飛行。

歷史

蘇格蘭天文學家和數學家威廉·萊奇在1861年的文章《太空之旅》中提出了第一個使用火箭進行太空旅行的理論觀點。康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基的作品[ []"（反應裝置探索宇宙空間），發表於1903年， 更出名（雖然不是一般在俄羅斯境外）。

隨著羅伯特·戈達德 的研究《 到達極高的方法》於1919年出版，太空飛行成為工程學上的可能性。他實施了液體燃料火箭的德拉瓦爾噴嘴，提高了效率，使星際飛行變得可行。他還在實驗室中證明，火箭可以在太空真空中運行：然而，公眾並沒有認真對待他的工作。在第一次世界大戰期間，他試圖獲得一份火箭推進武器的陸軍合同，但因1918年11月 11 日與德國的停戰而受阻。1926年，他第一個使用私人資金發射液體燃料火箭。戈達德的論文在他的職業中產生了巨大的國際影響。

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歐寶RAK.1 - 1929年9月30日，世界上第一架火箭飛機的公開載人飛行。

歐寶RAK在20世紀20年代末由弗里茨·馮·歐寶和馬克斯·瓦利埃領導，是世界上第一個大型實驗火箭項目，產生了第一批載人火箭車和火箭飛機，為納粹時代的V2計劃以及1950年以來美國和蘇聯的努力鋪平了道路。歐寶RAK計劃以及地面和空中飛行器的戲劇性公開演示吸引了大批觀眾，也引起了全球公眾的熱情，如所謂的火箭隆隆聲，對最終的航太先驅，如沃納馮布勞恩產生了重大的長期影響。

第一枚制導火箭V-2是第三帝國在第二次世界大戰期間製造並用作武器的。其中一枚火箭在1944年6月的一次試飛中到達了189公里（102海裡）高空，成為人類歷史上第一個飛向太空的物體。二戰結束時，V-2火箭隊的大多數成員，包括其領導人沃納·馮·布勞恩，都向美國投降，並被派到美國陸軍彈道導彈局從事導彈工作，製造了朱諾一號和阿特拉斯號等導彈。

作為對美國轟炸機的反擊，以約瑟夫·斯大林為首的蘇聯當時正在製造能夠攜帶核彈的洲際彈道導彈。受齊奧爾科夫斯基影響的謝爾蓋·科羅列夫成為火箭總設計師，他的R-7塞米約卡導彈的衍生物於1957年10月4日發射了世界上第一顆人造地球衛星「人造衛星1號」，後來又於1961年4月12日在沃斯托克發射了第一顆繞地球軌道飛行的人類尤里·加加林。

美國第一顆衛星探索者1號於1958年2月1日發射升空，約翰·葛籣於1962年2月20日在友誼7號上成為第一顆在軌的美國人。馮·布勞恩監督了一種名為土星的更大型號的火箭的製造，它使美國能夠將前兩個人尼爾·阿姆斯壯和巴茲·奧爾德林運送到月球上，並在1969年7月回到阿波羅11號上。與此同時，蘇聯秘密地試圖製造N1火箭，但未能成功，這本來會賦予他們將人類降落在月球上的權力。

自那時以來，太空飛行已廣泛用於各種目的，包括將衛星送入環繞地球的軌道，用於各種目的，將未擰開的航太器送入月球以外，以及通過從Salyut計劃到國際空間站等一系列空間站保持人類在空間的連續存在。

階段

發射

火箭現在是到達軌道或超越軌道的唯一手段。其他非火箭 發射 系統尚未開發或達不到軌道速度。航天發射的火箭 通常從航太港（航天發射場）開始，那裡可能裝有用於垂直火箭發射的發射綜合體和發射台，以及用於運載火箭和有翼航太器起降的跑道。出於噪音和安全考慮，太空港遠離人類居住區。洲際彈道導彈提供各種特定的發射能力。

發射通常僅限於特定的發射視窗。這些時間是由天體和軌道相對於發射點的位置決定的。地球本身的自轉往往是最強大的因素。軌道通常位於相對恆定的平面內，與地球軸設定角度，地球在此軌道內旋轉。

發射台是用於發射飛行器的永久結構。它通常由發射塔和火焰溝組成。它的兩側是運載火箭的安裝、燃料和維護設備。火箭在發射前可以重達數百 噸 。在STS-1號開始時，哥倫比亞號航天飛機重達2，030 噸 （4，480，000 磅）。

到達空間

Körmón線距地球表面100公里（62英里），是外層空間最普遍接受的定義。在美國，外層空間有時被定義為海拔超過50英里（80公里）的任何東西。

火箭發動機是目前到達太空的唯一現實手段。由於缺氧，傳統的飛機發動機無法到達太空。火箭發動機發射推進劑以提供前進推力，從而產生足夠的三角洲-v（速度變化）將火箭送入軌道。

在載人發射系統的情況下，通常安裝發射逃生系統，以便宇航員在緊急情況下逃生。

選擇

除了火箭發動機之外，還提出了許多其他到達太空的方法。像太空電梯和動量交換系繩，如旋轉器或天鉤的想法，需要開發比現在任何材料都強得多的新材料。以目前的技術，電磁發射器，如發射環可能是實用的。其他概念包括火箭輔助飛機/航天飛機，如反應發動機Skylon（目前處於早期開發階段）、Scramjet動力航太飛機和RBCC動力航天飛機。在貨運方面，已經計劃了一次槍支發射。

離開軌道

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Luna 1於1959年發射，是已知的第一個實現地球逃逸速度的人造物體。（圖為複製品）

實現月球或星際飛行任務不需要關閉軌道。早期的蘇聯太空飛行器在沒有進入軌道的情況下獲得了極高的高度。美國宇航局探索將阿波羅任務直接送入月球軌道，但選擇先進入臨時停車軌道，然後再在月球軌道上單獨燃燒幾個軌道。

在很多方面，停車軌道方法大大簡化了阿波羅任務的規劃。它作為「時間緩衝器」運行，大大擴展了允許的發射視窗。停車軌道為宇航員和控制人員提供了幾個小時的時間，在發射挑戰之後對航太器進行徹底測試，然後再將其投入到月球的長期任務中。

阿波羅任務通過保持盡可能低的高度，最大限度地減少了停車軌道的性能懲罰。例如，阿波羅15號採用了92.5 奈米 91.5 奈米 （171.3公里169.5公里）的超低停車軌道，由於與地球大氣層的摩擦，該軌道在很長一段時間內無法持續，但宇航員只需花三個小時才能恢復S-IVB第三階段的登月軌道。

由於目前的發射器始終滿足「即時」發射視窗的需求，因此向月球和其他行星發射的空間探測器通常使用直接噴射來最大化性能。雖然有些人在發射過程中可能暫時滑行，但它們不會在燃燒之前完成一個或多個完整的停車軌道，從而推動它們進入地球逃生軌道。

隨著天體上方高度的增加，逃生速度會降低。然而，如果飛船盡可能靠近地面燃燒燃料，則更省油：有關其他資訊，請參閱 奧伯斯 效應和參考。這是解釋與設置停車軌道安全近地點相關的性能成本的另一種方法。

天體動力學

對航太器軌跡的研究，特別是與重力和推進效應有關的軌跡研究，被稱為天體動力學。天體動力學允許宇宙飛船在不使用過多推進劑的情況下如期到達目的地。為了維護或修改軌道，可能需要一個軌道操縱機制。

太陽帆、磁帆、等離子體氣泡磁系統和引力彈弓效應是非火箭軌道推進技術的例子。

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航太飛機再進入的電離氣體跟蹤

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C-119飛機回收發現者14返回艙

轉移能量

火箭級向有效載荷傳輸的總能量稱為轉移能量。這可以通過運載火箭的第一階段向上層加貨物傳遞能量，也可以由上層或航太器踢發動機傳遞給航太器的能量。

到達空間站

為了到達空間站，航太器必須進入相同的軌道，並在相對較近的距離（例如 在視覺接觸範圍內）接近。這是通過一系列稱為空間會合的軌道機動來實現的。

空間航太器與空間站會合后與空間站對接或停泊。對接是兩艘截然不同的自由飛行的太空船的合併，而停泊是交配作業，其中使用機械臂將非活動飛行器插入另一艘空間飛行器的交配介面。

再入

太空中的車輛具有大量的動能。如果車輛要安全著陸而不在大氣中蒸發，則必須消散這種能量。通常，這個過程需要使用專門的技術來防止空氣動力學加熱。哈利·朱利安·艾倫建立了重新進入的理論。根據這一想法，重返車輛會將鈍器暴露在環境中以供重返。由於鈍化形式，不到1%的動能到達車輛作為熱量，而其餘的燒毀了大氣。

著陸和恢復

水星、雙子座和阿波羅太空艙都沉入大海。這些太空艙是在降落傘的説明下以低速降落的。為了降落在陸地上，蘇聯/俄羅斯的聯盟號太空艙使用大型降落傘和制動火箭。航天飛機，如航太飛機，像滑翔機一樣降落。

飛船、乘員和貨物在成功著陸后都可以回收。在某些情況下，在著陸前已經恢復：航太器可以在降落傘降落時被專門製造的飛機捕獲。使用這種半空中檢索技術從科羅納間諜衛星上發現了膠片罐。

類型

擰開

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索約納使用其阿爾法粒子X射線光譜儀來分析火星上的瑜伽岩石。

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水星的信使號航太器（藝術家的解釋）

擰開的太空飛行是任何不需要人類在太空存在的太空飛行操作。所有空間探測器、衛星、機器人航太器和任務都包括在內。未擰開的太空飛行是載人航太的 兩極對立面 ，通常被稱為載人航太。擰開的航太被細分為「機器人航太器」（物體）和「機器人空間任務」（活動）。機器人航太器是一艘無人飛船，船上沒有人，通常通過 遠端機器人控制。航太器，如直升飛機，可能需要在各種情況下自動工作一段時間。太空探測器是一種機器人宇宙飛船，旨在收集科學研究數據。

遙控 航太器 用於無人空間飛行任務。斯普特尼克號是第一次無人太空任務，於1957年10月4日發射升空，繞地球飛行。未擰開的任務是那些有其他動物，但沒有人類在船上。

好處

由於成本較低和風險變數大，許多空間任務更適合遠端操作，而不是載人操作。此外，鑒於現有的技術，一些行星位置，如金星或木星地區，對於人類的生存來說太不適宜居住了。土星、天王星和海王星等外行星距離太遠，無法利用現有的載人航太技術進行探索，因此遠端探測是唯一的選擇。由於航太器可以消毒， 遠端機器人 可以探測容易受到地球微生物污染的地方。人類不能像星際飛船那樣進行消毒，因為它們與無數微生物同居，而這種微生物在宇宙飛船或宇航服中同樣難以被控制。

網真

當時間延遲極小，人類能夠接近即時地控制航太器時，遠端視覺就會變成網真。即使是月球的兩秒光速延遲也離地球的網真探測太遠了。L1 和 L2 插槽允許往返延遲 400 毫秒，這完全足以用於網真操作。網真還被提出作為遠端修復地球軌道衛星的方法。在2012年探索遠端教學研討會上討論了這一問題和其他主題。

人

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