星际航行燃料计算器

基于齐奥尔科夫斯基火箭方程(相对论形式),计算在光子火箭推进下的质量比。

质量比 (起飞/干重)
3.00
x
起飞总质量
3,000
kg
所需正反物质燃料质量
2,000
kg
燃料蕴含的总能量
1.8 × 1020
Joules
≈ 43 GT TNT

理论依据

对于理想光子火箭(排气速度 $u_e = c$),考虑到加速和减速两个阶段,总质量比 $R = M_{total} / M_{core}$ 由以下公式给出:

$R = \frac{1 + \beta}{1 - \beta}, \quad \text{where } \beta = v/c$

注意:当速度接近光速时,由于相对论效应,所需燃料质量将呈双曲线(甚至指数级)增长。这被称为“火箭方程的暴政”。

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