未来航天器将乘坐发自月球的离子束返回地球

    【据新科学家网站2007年1月22日报道】 最新的一项概念研究发现，未来航天器或许能够由月球上射出的离子束推进。  

    其他航天器，如“深空”－1及欧空局的SMART-1探测器都曾采用离子发动机，它的工作原理是使电子从气体原子中脱离，并利用一个电磁场加速离子运动。离子在射出发动机的过程中产生推力。这项新研究的思路是拆掉发动机，将之安放在月球上，发射离子推动太空船。  

    月球上的离子束发生器能够将航天器送往地球重力与月球重力处于平衡状态的拉格朗日点附近，或许直接将月球舱送回地球。 

    但是，这种航天器仍需要使用化学火箭起飞，因为离子束无法提供足够的推力直接从月球上发射重型飞船。但是，在发射后再使用离子束推进，可以相对减小火箭的体积。  

    为了捕捉离子风，航天器需要安装一个或更多飞行翼。一方面，离子束可以自然地推动飞行翼。另一方面，带正电的飞行翼与正电离子相互排斥，从而产生推力。或者如果电荷处于不同的飞行翼上，也许能够改变航天器的飞行方向。  

    这项研究最大的技术挑战在于，因为正电离子相互排斥，离子束将逐渐向外扩展。如果扩展的太快，大多数离子将错过飞行翼。  

    另一个难点是所需功率问题。数百兆瓦特的电力才足以产生能够推动数百吨重航天器的离子束。因此可能需要在月球表面安置一个核反应堆或大型太阳能电池阵列。  

    载人航天器还需要适当的防护，以保护乘员免受光束中带电粒子的伤害。（曲佳 谢慧敏）