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。
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”。