2020年5月6日
化石燃料已被证明是人类依赖的基本能源，特别是用于交通运输。
微波空气等离子体推进器原型的示意图和不同微波功率下的明亮等离子体喷射图像。该装置由微波电源、空气压缩机、压缩微波波导和点火器组成。图片来源:Jau Tang和Jun Li。
但化石燃料既危险又不可持续，是温室气体排放的主要来源，由于全球变暖，会导致有害的呼吸影响和破坏。
在武汉大学技术科学研究所，一个研究小组开发了一种利用微波空气等离子体进行喷气推进的原型设备。该发动机已在每年的进步杂志,从每年出版．
我们的工作动机是帮助解决全球变暖的问题，由于人类使用化石燃料内燃机驱动机械，如汽车和飞机．我们的设计不需要化石燃料，因此，没有碳排放导致温室效应和全球变暖．
唐瑶，研究作者，武汉大学教授
等离子体是物质除固体、液体和气体之外的第四种状态。等离子体包括带电离子的集合体。在自然界中，它发生在地球闪电和太阳表面等地方。然而，它也可以产生。
研究小组用高压压缩空气，利用微波电离压缩气流，开发出了等离子体射流。
这项技术不同于早期开发等离子体喷射推进器的努力。另一种等离子体喷气推进器，如美国宇航局的黎明太空探测器，利用氙等离子体，它不能克服地球大气中的摩擦。因此，这些材料在航空运输中不够坚固。
相比之下，研究小组开发的新型等离子体射流推进器仅使用电力和注入的空气就能就地产生高压高温等离子体。
等离子体喷射装置的原型能够将1公斤重的钢球举过直径为24毫米的石英管，在石英管中，高压空气通过微波电离室转化为等离子体喷射。当按比例缩放时，等效的推力与商用飞机的喷气发动机相似。
原型机的设计可以通过开发一个具有高功率微波源的巨大推进器阵列来扩大到全尺寸喷气机。该团队目前正在努力提高该设备的效率，以实现这一目标。
我们的研究结果表明，这种基于微波空气等离子体的喷气发动机可能是传统化石燃料喷气发动机的可行替代品．
唐瑶，研究作者，武汉大学教授
期刊引用:
你们,D。等．(2020)微波空气等离子体在大气中的喷射推进。每年的进步．doi.org/10.1063/5.0005814．
来源:https://publishing.aip.org