想到太空船，你可能認為長成這樣

或這樣，或者是這樣

以上太空船的共通點是什麼?

綜合以上是其體型巨大，因為要搭載人員、燃料

各類物資、科學儀器

甚至罕見情況下，足以摧毀行星的雷射

但是，新一代真實世界的太空船實際上可能很小

這裏講的大約是可以放進你口袋的大小

想像發射一群這麼小的微太空船進入銀河

它們可探索遙遠的恆星及行星

攜帶著複雜的電子感應器

能從溫度、宇宙射線等測量各種資料

你可部署上千台這樣的微太空船

其成本和一次太空梭任務相當

卻可大量增加

我們從宇宙蒐集的資料量

個別而言，每台微太空船是消耗品

其意謂我們可將之送到高風險環境

這比發射數十億元的火箭或探測器還划算

目前，已有數百個小太空船圍繞地球軌道

拍攝外太空照片

蒐集各種資料

例如，地球大氣層內細菌的行為

和電磁信號，以幫助地震預測

想像微太空船若能飛越地球軌道
我們將可獲得更多

這正是許多機構，例如NASA，想作的事

送出微太空船偵察可居住的行星

和觀察一些地球無法研究的天文現象

但是，這麼小的太空船
無法攜帶大引撆或數噸燃料

所以太空船要如何推動自己?

顯然，微太空船需要微推進器

在很小尺度上

一些熟悉的物理定律並不適用

尤其是日常的牛頓力學不再有效

平常可忽略的作用力變得強而有效

這些力包括表面張力和毛細管作用

這些現象支配一些小物質的運作

微推進系統可駕馭上述作用力而驅動太空船

一種可能的運作方式

稱為微流體電噴灑推進法

這是一種離子推進器

作法為噴出帶電粒子，以產生動能

NASA的噴射推進實驗室開發出一種模型

每邊只有幾公分寬

其工作原理如下

此郵票大小的金屬面板配有一百根細針

其表層塗有低鎔點金屬，例如銦

一個金屬網格置於細針上方

再於網格及面板之間設立電場

當面板受熱，銦開始鎔解

毛細管作用將把液態金屬吸上細針

一方面電場牽引鎔化金屬上升

另一方面表面張力將其拉回

造成銦變形成圓錐狀

針尖的小半徑

可讓電場克服表面張力

一旦實現

帶正電離子的噴離速度可達每秒數10公里

此離子束可將太空船往相反方向推進

這是受牛頓第3定律影響之故

雖然每個離子為一極小粒子

眾多離子推離太空船的總合力量

足以產生有效加速度

不像排出火箭引撆的廢氣

此離子束比較小，而且燃料效率高

更適合長途的深太空任務

這類微推進系統尚未完整測試過

但是，一些科學家認為可提供足夠動力

讓小太空船脫離地球軌道

事實上，他們預估上千台微太空船

將在10年內發射

蒐集眾多我們今日只能想像的資料

此稱為微火箭科學