另一个推动变革的因素是,我们越来越需要寻找替代那些严重依赖化石燃料或温室气体排放量高的技术。质量驱动器可以由清洁的可再生能源提供动力,如太阳能、核能或水力发电。太阳能在太空环境中尤其具有优势,例如在月球两极,太阳能资源丰富且可持续。利用质量驱动器技术,实现太空发射的电气化具有明确的发展路径,因为质量驱动器能高效地将电能转化为动能 —— 而这对于长途航空旅行等领域来说目前还无法实现,因为电池的能量密度还远不及航空燃料。在地球上,发射过程中温室气体排放的减少可能会使质量驱动器成为火箭的一个有吸引力的替代方案,因为我们正在寻求更环保的发射方式。
安全性是质量驱动器的另一个显著优势。火箭携带大量挥发性推进剂,在发射过程中可能会带来重大风险。它们过于危险且噪音巨大,无法靠近人类居住区。这就导致了一系列旨在确保公众安全利益得到持续优先考虑的法规,但发射提供商可能会认为这些法规繁琐不堪。此外,人们还必须从发射台周围和下风向区域疏散。而使用质量驱动器发射的航天器不太可能偏离轨道,因为航天器是沿着轨道飞行的,而且它们携带的燃料很少,这显著降低了在人口密集地区发生爆炸事故的风险。
当人们猜测为什么我们还没有使用质量驱动器来发射航天器时,他们有时会提出一些担忧,例如建造长距离真空管道的难度,或者航天器从发射管道到太空边缘的飞行路径问题,但针对这些问题,已经提出了合理的解决方案 —— 至少在理论上,这些解决方案并不违反任何物理定律或工程原理。即使质量驱动器发生灾难性故障,导致部件从空中坠落,也可以通过安装降落伞或将其建在远离人口密集地区的地方来解决,将其建在海洋中也是一个选择,这样可以避免诸如土地征用等其他问题。
真正尚未解决的问题是,我们最有经验的那种直线电机,当试图将其升级到太空飞行所需的速度时,成本会变得非常高昂。这个问题与能量快速转换的成本有关 —— 通常在质量驱动器中,储存的电能会迅速转化为动能。假设我们希望将一个有效载荷以恒定加速度从 0 加速到 8000 米 / 秒:将 1 千克的物体从 0 加速到 1 米 / 秒仅需要 0.5 焦耳的能量;而将同样 1 千克的物体从 7999 米 /