燃烧是不是需要氧气（既然燃烧需要氧气）
问：飞行高度在大气层中的商用飞机和喷气式战斗机可以用氧气作为助燃剂，要进入太空的火箭呢？那里根本没有空气，火箭在太空中要怎样点燃引擎和燃烧燃料呢？
答：燃烧反应只需要两个要素：燃料和氧化剂。大多数航空火箭自行携带燃料和氧化剂，所以它们不用靠从外太空获取氧气。此外，它们并不需要火焰给火箭提供推力，可以单纯地依靠喷射“物质”来推动火箭。
太空中火箭的运动受牛顿第三运动定律的支配（照片来源：3dsculptor/Fotolia）
火箭在太空中如何运作太空中几乎没有大气，那么火箭是如何运作的？既然没有气体供火箭反向推动，那它们是如何加速或改变航向的？
大多数人都在高中学过牛顿运动定律。世界上的每一种运动形式都受这三个运动定律的支配。火箭也不例外。
让我们研究一下生活中最基础的运动——走路。为了行走起来，我们的脚牢牢地站在地面上，然后向后推动地面，这种力反过来推动我们前进。
当我们向后踩地面，它推动我们前进；这就从根本上阐明了我们是如何走路的。（图片来源： Pixabay）
当然，这种说法看起来有些荒诞，因为我们仅凭借弱小的肢体并不能“推动”地面，但那恰恰就是真实发生的。由于地球的质量比我们个体的质量大得多，地面实际上并没有被推动。这种作用力与反作用力的关系就是牛顿第三运动定律，即“对于每一种作用力都有其反作用力”。
你可以从无数实际情况中观察到牛顿第三定律的现象。比如说，在湖中有两个静止的小船，如果一个人从一艘小船跳到另一艘小船上，在他跳跃的一瞬间最开始的那艘小船会被轻微地向后推动。
同样也是牛顿第三定律使得火箭能够在太空中航行和转向。为了向前移动，火箭尾部释放高压气流(由燃烧反应所产生)，故而，作用力（喷射气流）触发了反作用力（火箭向前推动）。
然而就像前面所提到的，气体是通过燃烧产生的，传统的燃烧反应需要氧气助燃。但是，我们都知道太空氧气极其稀薄。
所以，解决方法是什么？
火箭如何在没有氧气的情况下运作？燃烧离不开两个至关重要的因素：燃料和助燃剂。所以，我们需要火焰推动火箭，但是在太空中又没有充足的氧气，该如何解决？
答对了！
实际上这很简单：如果你参加一个没有为你提供画笔的绘画比赛，你会怎么做？答案是——带上你自己的。简单！
这正是大多数宇宙飞船所做的。许多火箭上会携带一罐液氧，它充当维持燃烧反应所需的氧化剂。这种火箭中最常用的燃料是液态氢或煤油。
燃料和氧化剂结合在火箭内部以开始燃烧反应
多年来，实际上数千种燃料 - 氧化剂的组合已用于太空火箭，但液态氢和液态氧仍然是最高效的组合之一。
固体推进剂请注意，火箭中不一定要使用氧气作为氧化剂。几乎所有固体推进剂火箭发动机都使用铝粉作为燃料，高氯酸铵作为氧化剂。
使用固体推进剂发射的火箭。 （图片来源：Steve Jurvetson / Wikimedia Commons）
自燃推进剂如前所述，火箭并不总是需要氧气才能在内部点火；某些化学物质——当彼此接触时，会自发地燃烧。通过这种方式燃烧的推进剂被称为自燃推进剂。
最常用的自燃燃料包括肼、甲基肼和偏二甲基肼，它们通常与四氧化二氮（氧化剂）一起使用以引发自燃，这意味着其实推动火箭根本不需要氧气。
将要装载在信使号航天器中的燃料供应（含有肼作为燃料）
（图片来源：NASA / Wikimedia Commons）
单元推进剂这些推进剂由化学分解后产能和喷射气体的化学物质组成。这种推进剂通常由暴露于催化剂铱的化学物质如肼或浓缩的过氧化氢组成。单元推进剂通常用于反应控制推进器，提供火箭对高度的控制推动力。
总的来说，虽然氧气无疑是地球上最重要的助燃剂，但不一定偏要用氧气来推动火箭穿越太空，我们还有许多其他的选择。
参考资料1.WJ百科全书
2.天文学名词
3. sciabc
Liquid-Propellant Rocket – Wikipedia
Ammonium Perchlorate Composite Propellant – Wikipedia
Monopropellant – Wikipedia
Cold Gas Thruster – Wikipedia
Electrically Powered Spacecraft Propulsion – Wikipedia
Hypergolic Propellant – Wikipedia
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