AR 的引擎列表（一）

激光热驱动（Laser Thermal）

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• 排气速度：$40000\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力：$13000\,\mathrm{N}$
• 质量流量：$0.33\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量：$20000\,\mathrm{kg}$
• 一般用 $\ce{H2}$ 作为工质，为了增加吸光度会掺一些碱金属

混合 $\ce{LOX/LH_{2}}$ 和 $\mathrm{Lazer}/\ce{LH_{2}}$
二者共用液氢，常规化学动力可以在激光照射不到的地方提供机动。例子见 William Mook 的回答。

太阳能热驱动（Solar Moth）

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• 排气速度：$9000\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力：$4000\,\mathrm{N}$
• 质量流量：$0.44\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 看似巨大的反射帆其实可以很轻
• 上述数据为地球轨道，太阳能受平方反比定律限制。

能量转换
可以通过水（分解出 $\ce{OH}$ 弛豫）或 $\ce{HfC}$ 圆盘叠叠乐（模仿黑体）进行能量转换。

化学驱动

低温燃料 vs 可储存燃料
低温燃料：$v_{\mathrm{e}}$ 最高的那一档燃料在地/火轨道温度下会蒸发为气态，这意味着你需要巨大燃料箱（不可能）或制冷系统来维持液态，而这都额外占用有效载荷。
可储存燃料：$v_{\mathrm{e}}$ 十分垃圾，NASA 仅在 RCS 中使用它们。

固体推进器（Solid Rocket）

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• 排气速度：$2600\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力：$2.4\times 10^{7}\,\mathrm{N}$
• 质量流量：$9231\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$

液体燃料推进器

• 排气速度：$3700\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 可储存燃料
• 用于 SpaceX 猛禽发动机
• 可 ISRU
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  Sabatier 反应器，将 $\ce{CO2}$ 和 $\ce{H2}$ 搞成 $\ce{CH4}$ 和 $\ce{H2O}$，然后再电解回 $\ce{H2}$：
  

• 排气速度：$4700\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$

• 排气速度：$4400\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 用于航天飞机主发动机
• 可 ISRU
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  使用电解水方案无人采矿的库克蚊：
  

• 排气速度：$3500\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 可储存燃料
• 用于土星五号 F1 发动机

• 排气速度：$3300\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 接触即自燃，无需点火
• 可储存燃料
• 用于航天飞机 RCS、质子号

混合

• 可 ISRU （通过碳氯化或直接碳还原）

亚稳态

• 100%
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  纯的原子氢几乎就是民科想象
  排气速度：$20600\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 15%
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  固体 $\ce{H2}$ 中掺杂
  排气速度：$7300\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• $\ce{H/LOX}$ 排气速度：$4600\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$

• 纯
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  超级易爆，半衰期 $2.5\,\mathrm h$
  ：排气速度：$43000\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 结合态
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  和基态 He 成键，密度 $0.3\, \mathrm g\cdot \mathrm{cm}^{-3}$
  ：排气速度：$21600\, \mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$

磁等离子体动力学 (Magnetoplasmadynamic - MPD)

• 排气速度: $314000\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $20000\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.06\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量: $1540000\,\mathrm{kg}$

磁等离子体动力学推进器，一种行波等离子体加速器。推进剂是掺钾的氦气。推进剂由放电电流在阳极和阴极之间产生的磁场加速。

脉冲等离子体推进器 (Pulsed Plasmoid Thruster)

• 排气速度: $78480\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $1100\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.01\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量: $83611\,\mathrm{kg}$

等离子体团是由等离子体和磁场组成的相干环形结构。等离子体团火箭通过将兆安培级的电流引导到推进剂上来创建一个球状闪电环。几乎任何种类的推进剂都可以使用。

可变比冲磁等离子体火箭 (VASIMR)

• 高档排气速度: $294000\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 高档推力: $40\,\mathrm{N}$
• 中档排气速度: $147000\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 中档推力: $80\,\mathrm{N}$
• 低档排气速度: $29000\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 低档推力: $400\,\mathrm{N}$

可变比冲磁等离子体火箭是一种具有有趣“换挡”能力的等离子体驱动器。这意味着它可以用排气速度换取推力，反之亦然。

有质动力VASIMR (Ponderomotive VASIMR)

• 排气速度: $39240\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $2250\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.06\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量: $43796\,\mathrm{kg}$

VASIMR有两个独特之处：去除了阳极和阴极电极（这大大增加了其寿命），以及能够通过节流发动机来交换推力和比冲。推进剂（通常是氢气）首先被螺旋波电离，然后转移到第二个磁室，在那里被振荡的电场和磁场（即有质动力）加速到一千万开尔文。

胶体静电推进 (ESTAT: Colloid)

• 排气速度: $43000\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $8000\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.19\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量: $20000\,\mathrm{kg}$

与离子推进器相似，但利用微小液滴代替离子。

霍尔效应推进器 (Hall Effect Thruster - HET)

• 排气速度: $19620\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $3300\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.17\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量: $85469\,\mathrm{kg}$

这种离子火箭利用在圆柱形阳极和形成阴极的带负电等离子体之间维持的电势来加速离子。霍尔电流与镁推进剂流碰撞，产生离子。当镁离子产生时，它们受到阳极（正）和电子环（负）之间的电场作用，并以加速的离子束形式射出。

离子推进器 (Ion Thruster)

• 排气速度: $210000\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $10000\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.05\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量: $400000\,\mathrm{kg}$

网格静电离子推进器。掺钾的氩气被电离，离子被电极静电加速。虽然它具有令人钦佩的高排气速度，但理论上的限制确保了所有离子驱动器的推力都很低。

电弧喷射器 (ArcJet)

• 排气速度: $20000\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $2\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.0001\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$

在电弧喷射器中，推进剂被电弧加热。推进剂包括肼、氨和氢。工作流体（如氢气）可被电弧加热至12000K。由于所赋予的温度不受钨熔点的限制，电弧喷射器可以比电阻喷射器等固芯电热发动机热四倍。

混合电弧喷射器 (Hybrid ArcJet)

• 排气速度: $12700\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $2000000\,\mathrm{N}$

混合电弧喷射器是核热火箭和电弧喷射器的奇特组合。核反应堆的热量部分用于发电，部分用于预热推进剂。电力用于为电弧喷射发动机供电，该发动机以预热的推进剂为燃料。这意味着推进剂同时被反应堆和电弧加热。其优点是比冲或推力远高于单独的电弧喷射器或固芯核热火箭。

微波电热推进器 (Microwave Electrothermal Thruster - MET)

• 排气速度: $9810\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $12000\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $1\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量: $123302\,\mathrm{kg}$

该装置通过在充满推进剂的圆柱形谐振腔中产生微波，从而通过电磁耦合引起等离子体放电。在电热推进器（MET）模式下，微波维持的等离子体将水过热，然后通过磁喷嘴进行热力学膨胀以产生推力。

电阻喷射器 (Resistojet)

• 排气速度: $2900\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $1\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.0002\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$

在电阻喷射器中，推进剂流过电阻丝加热元件（很像空间加热器或烤面包机），然后加热的推进剂从排气喷嘴逸出。它们主要用作卫星上的姿态喷射器，以及在能量比质量更充裕的情况下使用。

尾场电子束 (Wakefield E-Beam)

• 排气速度: $19620\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $4600\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.23\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量: $41837\,\mathrm{kg}$

电子束是一种多功能工具。尾场电子加速器使用短暂（飞秒）的激光脉冲从气体原子中剥离电子并将其向前推动。其他进入电子耗尽区的电子会产生排斥的静电。尾场可用作电热火箭，其原理与电弧喷射器相似，但对推进剂的选择远不那么挑剔。

质量驱动器 (Mass Driver)

• 排气速度: $30000\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 推力: $20000\,\mathrm{N}$
• 质量流量: $0.67\,\mathrm{kg}\cdot \mathrm{s}^{-1}$
• 发动机总质量: $150000\,\mathrm{kg}$

质量驱动器使用电磁加速器来投掷质量。很像离子驱动器，“燃料”是电，推进剂是方便的物质。更好的是：离子驱动器需要容易电离的推进剂，而质量驱动器不关心你用什么作推进剂。

光子 (Photon)

• 排气速度: $299792458\,\mathrm{m}\cdot \mathrm{s}^{-1}$

排气不是物质流。相反，它是一束电磁辐射，基本上是一个大激光器。优点是它具有最大可能的排气速度，因此具有最高的比冲。主要缺点是可笑的高功率要求。一牛顿的推力需要三百兆瓦！