霍金开通微博,宣称寻找宜居星球(2)
2023-03-15 来源:你乐谷
太阳帆飞船
为了提高“燃料”的速度,最后,科学家们将目光转向了全宇宙最快的东西——光子。把一束光打在镜面上,光在反射回来时会把“镜子”向前推进。不过,这种现象在日常生活里太难看到了,因为通常的光强度太低,产生的推力还不足以克服“镜子”的阻力。
这些问题在高度真空的太空里却不再是问题。而且光子这种“燃料”不必携带,只需把它“喷洒”到飞行器上,再反弹回来就行。科学家需要克服的问题是如何让“太阳帆”获得足够的加速度。这需要研制一种特殊的材料,它能够反射光线还要足够轻。
要做到这点却并不容易,太阳光实在是太弱了。在地球轨道上,800米*800米的面积上,太阳光只能产生5牛顿的压力,相当于一斤物体的重力。所以“太阳帆”必须足够轻才能获得足够的加速度,通常要做到每平方米只有几克重,而我们通常使用的A4纸密度为70克每平方米。
不要以为这是天方夜谭,其实在2010年,日本就已经发射了IKAROS探测器,最终IKAROS在临近金星8万公里处略过,完成了探测任务。美国的行星协会也太阳帆技术的拥趸,他们在去年7月发射了一枚飞船,厚度仅为4.5微米,相当于垃圾袋厚度。
激光推进飞船
设想图:激光束照射推进飞船
但是仅仅减小太阳帆的重量并不能满足远途星际旅行的要求。还是因为太阳光实在太弱了,即使飞到海王星,飞船获得的速度也不过20公里每秒。于是,科学家们再出奇招:用超强的激光束照射太阳帆,让它加速更快。加州大学圣巴巴拉分校的教师菲利普·鲁宾表示,未来采用这种技术可以把220磅重的人造卫星在三天内送到火星。
Breakthrough Starshot项目希望用大功率激光把飞船加速到20%光速,那么飞到4.3光年外的半人马座α星只需要20多年。但是能做到这点的激光功率将非常高,足以摧毁靠近地球的小行星。如何制造出如此具有“毁灭性”的强大激光,应该是尤里·米尔纳投资项目亟待解决的问题。
为了提高“燃料”的速度,最后,科学家们将目光转向了全宇宙最快的东西——光子。把一束光打在镜面上,光在反射回来时会把“镜子”向前推进。不过,这种现象在日常生活里太难看到了,因为通常的光强度太低,产生的推力还不足以克服“镜子”的阻力。
这些问题在高度真空的太空里却不再是问题。而且光子这种“燃料”不必携带,只需把它“喷洒”到飞行器上,再反弹回来就行。科学家需要克服的问题是如何让“太阳帆”获得足够的加速度。这需要研制一种特殊的材料,它能够反射光线还要足够轻。
要做到这点却并不容易,太阳光实在是太弱了。在地球轨道上,800米*800米的面积上,太阳光只能产生5牛顿的压力,相当于一斤物体的重力。所以“太阳帆”必须足够轻才能获得足够的加速度,通常要做到每平方米只有几克重,而我们通常使用的A4纸密度为70克每平方米。
不要以为这是天方夜谭,其实在2010年,日本就已经发射了IKAROS探测器,最终IKAROS在临近金星8万公里处略过,完成了探测任务。美国的行星协会也太阳帆技术的拥趸,他们在去年7月发射了一枚飞船,厚度仅为4.5微米,相当于垃圾袋厚度。
激光推进飞船
设想图:激光束照射推进飞船
但是仅仅减小太阳帆的重量并不能满足远途星际旅行的要求。还是因为太阳光实在太弱了,即使飞到海王星,飞船获得的速度也不过20公里每秒。于是,科学家们再出奇招:用超强的激光束照射太阳帆,让它加速更快。加州大学圣巴巴拉分校的教师菲利普·鲁宾表示,未来采用这种技术可以把220磅重的人造卫星在三天内送到火星。
Breakthrough Starshot项目希望用大功率激光把飞船加速到20%光速,那么飞到4.3光年外的半人马座α星只需要20多年。但是能做到这点的激光功率将非常高,足以摧毁靠近地球的小行星。如何制造出如此具有“毁灭性”的强大激光,应该是尤里·米尔纳投资项目亟待解决的问题。