一种新型推进发动机或将助力太空旅行与高速飞行起步

An artist's rendering of a space station in orbit; propulsion engine
A new kind of propulsion engine could boost high-speed flight and the space economy, with benefits for climate research, disaster recovery and more.Image: Unsplash+ / Hartono Creative Studio
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  • 一种新型推进发动机可带来多项益处,包括以可负担的成本进入太空,以及实现高速飞行。

  • 若该技术能够规模化量产,医疗物流、人道主义救援及其他争分夺秒的行业将能够运作得更快。

  • 如何将有前景的理念规模化以产生影响,是世界经济论坛新领军者年会,又称“夏季达沃斯”,将于2026年6月23至25日在中国举行。

试想一下:在气候危机中的地球上实现实时情报感知。真正能够及时响应的灾害应对。连通世界的每一个角落,而不仅限于已有基础设施的地区。在地球上无法实现的条件下制造的材料与药物。及时送达跨洲受者的移植器官。在关键时刻到位的人道主义与外交援助。一个由新参与者、新机遇和新繁荣构成的新经济,向那些被挡在未来之外的国家与人民敞开大门。

这些未来都依赖于一件事:一种不同的推进方式。无论是以可负担的成本进入太空,还是实现高速飞行,驱动我们前行的技术,正决定着我们能做什么。

如今要把一千克物品送入太空,需要燃烧极其惊人的燃料。这笔账十分残酷。想要运载的越多,所需燃料就越多;而燃料越多,系统就越庞大、越沉重、成本也越高。

这种指数级关系正是太空仍然是政府和价值数十亿美元企业专属领域的原因。这也是为何高速旅行——即在不到两小时内横跨全球的能力——始终无法用于商业和人道主义用途。这也正是我们所谈论的未来,无论在地球还是太空,始终遥不可及的原因。

航天与航空领域的领导者对此深有体会。他们能看到可能性,也知道需要做什么。但几十年来,这一限制似乎难以撼动。如果这一约束发生改变,将会带来什么?

当今航空航天业的运作方式

如今的航空航天企业运行的系统是有效的。供应链依据采购时间表运转,设计已经过验证,团队经验丰富,资本投入动辄数十亿。但那些最能从新型推进形式中获益的组织——涉及气候、通信、制造、医疗物流和人道主义救援等领域——却因成本与能力所限而被排除在外。

支撑当前体系的推进架构是固定的。发动机以Y的燃料重量产生X的推力。这一边界难以撼动,其他一切都由此衍生——包括有效载荷能力、航程、速度、系统成本与可制造性。

这些权衡是结构性的。若想运载更多,就需要呈指数级增加的燃料。若想飞得更远,就必须牺牲可运载的重量。若两者兼顾,就必须接受一个极其昂贵、只有最富裕者才能负担的系统。

身处这一体系中的每个组织都是理性的。但在既定约束内进行优化,与追问约束本身能否改变,是两回事。大多数组织从未真正提出这一问题,因为它们忙于琢磨如何用现有条件做得更多。

“太空使我们的生活成为可能,”美国宇航局前首席经济学家说道。
“太空使我们的生活成为可能,”美国宇航局前首席经济学家说道。
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推进的新方法

一种根本不同的推进方式——旋转爆震燃烧,取代传统燃烧,目前正从数十年的实验室研究迈向真实飞行验证。

该技术的效率比传统系统高出约15%。在成本相当的情况下,它可运载四倍的有效载荷,并能在不按比例增加燃料需求的前提下飞得更远。而且它可以规模化制造。

这一进展的意义不仅在于效率,更在于从一种架构路线转向另一种,在实践中确实可行。几十年来塑造了可能性边界的推进限制并非一成不变——它可以改变,而一旦改变,计算方式也随之改变。

突然之间,太空制造、月球基础设施、高速旅行和全球气候监测不再只是愿景,而变得可以实现。太空经济不再只是政府的设想,而开始成为人类的基础设施。高速飞行不再是奢侈的概念,而成为拯救生命的工具。

这一进展使得更多人能够参与未来,并且当获取不再是障碍时,人类能够解决的问题也随之增多。

实现推进技术的承诺

当推进变得更加高效时,此前被排除在太空经济之外的国家将能够参与其中。研究人员无需等待数十年的政府项目即可部署仪器。气候科学家能够建设急需的监测系统。通信运营商可以覆盖一直未接入电网的社区。太空制造则能够生产出地球物理条件所不允许的材料与药物。

而当高速飞行能够规模化制造时,医疗物流、人道主义救援及其他争分夺秒的行业便能以小时为单位运作,而非以天计。这意味着,时间将不再决定谁能存活、谁能获得连接以及谁能得到资源。

这一转变是真实的,而且正在加速。证明技术可行只是第一步。建设它所带来的世界,现在才是首要任务。

制造必须规模化,供应链必须形成,资本必须流向可能之事,而非熟悉之事。此外,关于我们能用这一新能力建造什么的新构想,也必须跟上技术现已实现的水平。

看到这一点并付诸行动的组织,将决定人类在地球和太空中能够建造什么。

论坛正聚焦创新如何从突破走向规模化,再到产生影响,为2026年6月23至25日在中国举行的“夏季达沃斯”做准备。关注最新动态。

当创新超越突破性进展时,它就变成了具有影响力的创新。
当创新超越突破性进展时,它就变成了具有影响力的创新。
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