如果人類能建造這種飛船,30分鐘能到達火星,星際旅行不是夢!
剛好看到光帆飛船的概念,可以驅動一個晶元級的微型飛船,用30分鐘到達火星,而一艘100公斤的飛船,也只需要幾天時間。
這個概念是加州大學聖巴巴拉分校的物理學家菲利普?魯賓提出的,入選了美國NASA360頻道,相關技術的詳情已發表在《英國星際學會雜誌》上。
首先要說明的是,你沒有看錯,確實是30分鐘到達火星。霍金的突破攝星計劃是在地面建立強大的激光陣列,推動攜帶著微型晶元的光帆,以20%的光速,用20年時間到達離我們最近的恆星系,去尋找比鄰星附近的外星人。而魯賓的方案是,在太空軌道上建造一個功率達數千萬千瓦的強大激光DE-STAR定向能量系統,瞄準直徑1米的光帆,推動一個晶元級的航天器,在幾乎沒有摩擦的真空中前進。
根據魯賓的計算,激光器的最高版本DE-STAR4能夠在10分鐘之內,把攜帶晶元的光帆加速到光速的26%,只需30分鐘就可以到達火星,不到3天的時間,就可追上已經在太空里飛行了40年,已進入星際空間的旅行者1號,15年內到達比鄰星。
魯賓進一步表示,這個激光器還可以用來驅動質量達100公斤的無人飛船,幾天之內就可到達火星,遠遠高於目前任何化學燃料飛船。說了這麼多,答案也就出來了,一個人的質量差不多六七十公斤吧,一束強大的光當然有力量推動他前行,只要你能做好保護措施。
有一個理論叫光壓,也叫輻射壓(Radiation pressure)。光有波粒二象性,是波,也是粒子,它是有動量的。一個有動量的物體,打到另一個物體上,因為動量守恆,就必然會給被打物體一個力,這樣,就相當於推動了。
但在生活當中,我們能遇到的光,能帶來的力其實很小,不足以讓我們觀察到這種推力。因此光壓的理論,需要非常精細的實驗才能證明。
第一個測量到輻射壓的科學家,是俄羅斯物理學家彼得·尼古拉耶維奇·列別捷夫。列別捷夫製造出了當時波長最短的人工電磁波,還發明出了一種極其精細的扭秤,通過極艱苦的工作,最終測出了光壓。
既然原理上存在,實際上又測到了這種力,我們能否用光推動一個人?
實際上科學家的幻想,遠比推動一個人要宏大得多。他們的幻想,是太陽帆飛船。
太陽帆飛船擁有巨大的太陽帆,這種帆很輕很大,但對光的推力利用率極高。儘管如此,陽光帶來的推力還是不大,但勝在持久。我們的征途是星辰大海,未來一次遠征可能會花費幾千甚至數萬年,時間不是問題。
這種飛船也不只是嘴炮。一個叫行星學會的非政府、非營利機構,曾在本世紀初發射過兩次名為「宇宙1號」的太陽帆飛船。為啥兩次都叫1號呢,因為它們的結局都讓人扼腕,發射都不太成功。
在冷戰結束之後,西方世界對太空的探索明顯趨於保守,尤其是「911」事件之後的10年。但最近幾年,隨著私人航空的火熱、中國航天競爭力的越來越強,太空上的競爭漸漸重啟。人類的未來必然是宇宙,否則只有滅亡。而太陽帆飛船,或許是未來航天器的一種可用技術,至少是一種補充性的技術。
PS:未經同意不得轉載(圖片來源網路)
※婚姻,兩個人改如何相處感情才越來越深?
※無俗不成世,無雅難有形,世事洞明皆學問,人情練達即文章!
TAG:易五月 |