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 千克燃料箱、2000 千克有效载荷,以 3300 米 / 秒的排气速度勉强入轨。现在把排气速度加倍到 6600 米 / 秒,会有什么变化?
    假设燃料量和燃料箱大小不变,最终载荷不再是 2000 千克,会是多少?不是两倍,绝对不是。把数值代入火箭方程,我们会得到干重 33200 千克,其中 8000 千克是燃料箱,所以有效载荷是 25200 千克,而不是原来的 2000 千克。
    仅仅因为燃料排气速度(或比冲)加倍,载荷就提升了 1260%。如果两种版本的火箭都造价 1 亿美元,第一种的发射成本是每千克 5 万美元,和航天飞机一样,第二种约为每千克 4000 美元。
    显然,我们没有这样的神奇燃料。火箭燃料的比冲通常在几百的区间,大多数市售模型火箭的比冲甚至不到 100。
    火箭发射的很多细节会导致,有时使用比冲更低的常规燃料反而能获得更好的性能,而且海平面和太空真空环境下的表现往往不同,这也是第一级助推器通常和第二级使用不同燃料的部分原因。
    举个例子,液氢液氧是比较常用的推进剂之一,比冲为 451 秒。最常见的燃料依然是液氧作为氧化剂,搭配 RP-1—— 全称是火箭推进剂 1 号,或精制石油 1 号,本质上是改性煤油,我们也大量使用。它的比冲比液氢低,只有 353 秒。
    猎鹰 9 号用的就是这种燃料,大多数火箭也是,原因是它比液氢更容易、更安全地处理、储存和使用。
    顺便说一句,最早的火箭燃料之一是乙醇(酒精),比冲 338 秒,只比 RP-1 低一点。所以没错,你可以用生物燃料运营太空项目。
    有史以来测试过的比冲最高的火箭燃料是上世纪 60 年代某团队尝试的氟和氢组合,达到 542 秒,但这种燃料被认为不实用。尽管如此,它在过去半个世纪里保持着火箭燃料的纪录。
    现在这个纪录正受到挑战,有一种物质叫金属氢,几年前开始受到关注,最近频频登上新闻。我们来简单聊聊它。
    这不是一种新物质,最早在 20 世纪 30 年代就被理论预测。我们认为,在木星、土星等行星的大气层深处,足够强的压缩力能把氢从气体变成液体,最终变成固体。
    这种物质有很多惊人的潜在特性,包括室温超导性。最近哈佛大学的研究人员认为他们在实验室里制造出了它。近年来这一领域的主要研究者是哈

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