相對論火箭（Relativistic rocket）是指任何速度接近相對論中速度參數（真空中光速c）而不可忽略狭義相對論作用的火箭。嚴格來說在任何時候相對論作用都存在。甚麼時候才“不可忽略相對論作用”需要看問題條件。一般來說當速度超越0.5c時時間膨脹、长度收缩等作用會使火箭運動偏离經典力學的預測。
本文章討論理想火箭模型（齐奥尔科夫斯基火箭模型）的狭義相對論延伸。
火箭方程式
理想火箭是指以下模型：總質量m_0的火箭以相對它本身的固定速度v_e排出質量（如氣體）推進。
經典力學里，火箭速度和質量符合來自動量守恒的理想火箭方程：
:m\,dv + u\,dm = 0
注意經典力學裡火箭運動的能量并不守恒：火箭方程概括火箭和排出質量的非彈性碰撞。部分能量以熱等不能做功形式离开動力系統。
從靜止開始，當燃料用到火箭質量余下m_f後火箭速度為：
:\Delta v = v_e \ln {m_0 \over m_f}
當火箭速度接近光速時，以上火箭方程式仅是相對論修正的近似。
:m\,d\beta + \beta_e\,dm\,(1 - \beta^2) = 0
其中\beta = {v \over c}和\beta_e = {v_e \over c}。
不同於經典火箭方程式，相對論火箭方程式來自相對論動量和能量（包括質量能量）同時守恒。
火箭從靜止開始。當燃料用到余下質量等於m_f後火箭速度為：
:\Delta v = c \tanh (I_p \ln {m_0 \over m_f})
以上方程式裡I_p叫specific impulse：
:I_p \equiv \gamma_e \beta_e = {v_e \over c\sqrt{1 - {v_e^2 \over c^2}}}
注意火箭速度一直在光速以下。
參考
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