光子火箭发动机是靠电磁辐射量子(光子)的定向流产生推力的火箭发动机。

这种发动机在理论上具有最高的效能和比冲，它的主要结构部件是光子源。为了在光子源中获得足够大的光压，需要有50000～250000K的高温。这种发动机尚处于理论探索阶段。

光子火箭（photon rocket） 靠电磁辐射量子（光子）的定向流产生推力的光子发动机推进的火箭。光子火箭理论是在1953年提出的。根据爱因斯坦相对论定律，质量和能量相联系，质量可以转化为动能。因此可利用物质-反物质湮没反应把质量完全转化为动能。

正电子和电子结合湮没产生两个或多个γ射线（光子），质子和反质子结合湮没产生两个或多个介子，这些介子不稳定，很快衰变成电子（或正电子）和中微子。介子、电子和正电子是带电的，在强电场作用下以等于光速（或接近光速）的速度喷射，从而产生推力。光子火箭发动机理论上具有最高效能和比冲，它的主要结构部件是光子源。为了在光子源中获得足够大的光压，需要有50000-250000K的高温。现代技术尚未解决如此高温的问题，光子火箭尚处于探索阶段。

这个设想最初由奥地利物理学家桑格尔提出。桑格尔认为由光子火箭推动的宇宙飞船由三部分组成。最后面的是动力部分，主要部件是巨大的凹面反射镜，面积可达几十平方千米。

在凹面反射镜的焦点处有光子发射器，它产生的光子由凹面反射镜反射，并形成向后喷射的光子流，推动飞船高速飞行，这就是光子火箭发动机。中间是火箭推进剂储存箱。最前面的是航天员工作和生活的密封座舱。

光子火箭属于非常规推进技术，是未来实现星际航行的动力装置。‘已建立在正物质与反物质相遇时会立即发生质量湮灭过程并产生大量光子流的原理上并被认为可行。

其发动机依靠向后喷射的定向光子流而产生向前的反作用推力，在理论上具有最高的效能和比冲。换句话说，光子火箭发动机采用光子作为工质，当光子流以每秒30万千米的速度向后喷射时，它在反作用力的推动下，就能以接近光速或达到光速的速度向前运动。发动机所需要的大量光子可从正物质和反物质连续发生的质量湮灭过程中获取。

科学家们设想中的以光子火箭为推进动力装置的载人航宇飞船，主要由三部分组成。其最前端是座舱，装有生命保障系统和必备的各种科学仪器，是航宇员工作和生活的场所;其中部是发动机的燃料贮箱，贮存作为推进剂的正物质和反物质，箱体结构必须密封可靠，不能有任何泄漏。

其尾部是作用相当于发动机燃料室的大型凹面反射镜，用来反射光子流，促其向后喷出，以产生反作用推力，推动飞船高速前行。拟用氢和反氢作为火箭发动机的推进剂，分别贮存在高度密封的容器之中。

火箭启动工作时，氢和反氢通过各自的导管被导向反射镜的焦点处，两者在此相遇而发生质量湮灭，产生的光子流经反射镜反射喷向火箭后方，从而使飞船获得向前的推动力。

氢和反氢发生湮灭时，两者质量全部消失，转化成为光能放出。由于湮灭过程释放的能量，比同样质量的氢发生热核反应产生的能量还要大1000倍，故而光子流能以每秒30万千米的速度向后喷射，使航宇飞船以接近光速的速度前行。

火箭威力巨大。发动机是火箭产生运动动力的提供者，没有发动机，火箭就寸步难行，火箭发动机名目繁多。按能源的种类可分为化学火箭发动机、电火箭发动机、核火箭发动机、太阳能火箭发动机和光子火箭发动机等。

光子火箭发动机依靠电磁辐射光量子的定向流产生推力，这种发动机最大速度、比冲和效能。极限速度应该是光速，但很不容易达到。它的主要结构部件是光子源。为了使光子源获得足够大的光压，需要有5万一25万K的高温。银河系外星距离最近的都有几光年到几十光年，如果有光子火箭，飞到那里的时间就短多了。