任何离开地表进入太空,以及在太空航行的人造飞行体,其最根本的就是它的推进系统.没有它统其它的一切都不用提了,因此推进系统就是太空船的心脏.不同的太空船推进系统将会直接影响太空航行的型态.而所有推进系统的原理都是植基于物理学上动量守恒定律,简单来说就是出于以下几个原因：
一、所有推进系统都是使用根据牛顿第三运动定律的反作用力效果来使航行器前进.在地球上,主要是以外界的物质来作为获得反作用力的对象.比如陆地上用脚,或用轮子的摩擦力来产生反作用力,水面船舰用种种方法拨动海水以来获得反作用力使船舰前进,飞机则是以螺旋桨或喷射引擎等拨动空气来获得反作用力.就太空船而言则是由喷射气体或是由外界提供动能来获得反作用力而能前进.
二、在太空环境中的阻力为零.根据牛顿第一运动定律,任何速度不为零的物体必基于惯性而等速前进.因此在理论上任何太空航行器的航程均为无限大,这点由历年来发射的外太阳系行星探测船可以得知.航海家号以及先锋号都已经离开太阳系了,这些无人探测船都会以数十亿年的时间来向距离挑战.而载人的太空航行器受限于携带的空气,水与食物数量以及人类的寿命长度而导致巡航时间受到限制,因而会出现存在某个行动半径限制的续航力有限的情形.而在这种情况下,能在相同的时间内增大行动半径的唯一选择就只有增加巡航速度这个方法.
三、同样是由于太空中没有阻力这个原因,当我们想要减慢或停止太空船的运动的时候,必须要消耗携带的燃料来抵销原本的前进速度.这是导致太空航行器与地球圈内的航行器的运动形式差异的最重要的原因.地球上的航行器由于具有大气与水的阻力因素,因而只要把推进系统关闭,航行器速度自然会降为零.因此在大气圈内,燃料的消耗主要是用来对抗阻力以维持速度,同时其阻力亦限制了可以达到的速度上限.但在太空中没有阻力,或者严格来说,阻力趋近于零.因此关闭推进系统不会减低航行器速度,想要停止唯有消耗燃料作反向喷射,这造成了较大气圈内行行更大的燃料消耗量.另外必须注意的是这种情形也适用于太空船的姿态修正与小规模的轨道修正时的小规模运动中.
如果你对太空飞行感兴趣,我推荐一个网页给你相信你一定喜欢.