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汪若山皱起了眉头。
“根据牛顿第三运动定律：任何一个力都会产生一个与之相反、大小相等的反作用力。”
坐在第一排居中的一个大眼睛的女生如是说。
“嗯，接着说。”
汪若山示意她。
“火箭向下喷出气体，当这些气体受到向着地心的力时，火箭就受到了与地心引力方向相反的力。
于是，火箭就升空了。
这个速度如果够快，它就能摆脱地心引力冲向太空。”
“很好！
牛顿第三运动定律还告诉我们一个残酷的推论：在没有外力的帮助下，宇宙飞船想要获得加速度，就必须向外喷出有质量的物质。
在太阳附近，或许还可以借助太阳风的外力来加速飞船，但是一旦飞到柯伊伯带，太阳风就基本消失了。
所以，想要继续获得加速度，或者想要在接近目标时减速，这里我要说明一下，减速的本质就是反向加速度。
从我们曾经掌握的原理上来说，唯一的办法只能是通过减少飞船的质量来实现，说得通俗一点就是：必须喷出东西。”
“那么问题来了。”
大眼睛女学生又说话了，“这样一来，星际航行就存在一个悖论。
因为飞船加速、减速都要损失质量，所以，想要获得更长时间的加速，飞船的起飞质量就必须更大。
但问题是，起飞质量越大，就需要耗费越多的能量来加速。”
“说得好。”
汪若山点头赞许，“化学燃料的火箭研发就是在这个悖论的制约下遇到了瓶颈，我们加的燃料越多，飞船的质量就会越大，这些燃料实际上都消耗在了给燃料本身加速上。
更加悲剧的是，根据数学计算，飞船的整体质量越大，有效载荷所占的比例就越小。
也就是说，飞船造得越大越不划算。”
“那怎么办呢？”
女学生问。
“有人发明了离子发动机，这种发动机喷出的东西是微小的高能粒子，粒子质量很小，发动机可以持续喷出，不会像化学火箭那样喷出气体，没多少分钟就喷完了。
但离子发动机的缺点就是，由于喷出的物质质量太小，因此能提供给飞船的反作用力也太小，没法提供很大的加速度。
在太空中长距离巡航时，离子发动机能发挥作用，但想要在起飞阶段在太空中突然加速，就力不从心了。”
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