不需要燃料,速度為光速20%,這種飛船20年就能抵達其它星系

太陽系 火箭 宇宙 化學 日本 趣味探索 2018-11-27

趣味探索訊 我們能看到的所見光除了陽光,還有無數星光。雖一部分星光是反射光,但另一部分則是類太陽恆星所發出的光。400年前,一位腦洞大開的天文學家開普勒提出了利用光線來驅動飛船的想法。沒想到這種不需要任何燃料的飛船如今卻變成了現實。


不需要燃料,速度為光速20%,這種飛船20年就能抵達其它星系


2010年為了證明光線能給飛船提供動力,日本宇宙航空研究開發機構向太空發射了第一艘太陽帆飛船。真沒有想到6個月後的太陽帆飛船速度竟加速到每秒100米,併成功地進入金星軌道。儘管100米每秒的速度並不算什麼,甚至沒有一顆太空碎片速度快。但它證明了光線的確能成為飛船的動力,為科學家開闢了一個全新的研究領域。

見證到光帆的成功,日本科學家便一發不可收拾,開始著手設計每秒速度達幾公里的新一代太陽帆,甚至要研製出和當今化學火箭推力相當的光帆火箭,在不花費任何燃燒的情況下,直接將衛星和飛船送入太空。


不需要燃料,速度為光速20%,這種飛船20年就能抵達其它星系


儘管太陽帆有可能讓飛船加速到化學火箭般速度,但一旦飛船離開了太陽系,單憑微弱星光難以繼續對飛船進行加速。因此,日科本學家們再次腦洞大開地想出了一個完美的辦法,在飛般上安裝一個激光陣列,用高功率激光照射光帆,源源不斷給光帆提供能量,讓飛船加速到光速的20%。

距離我們太陽系最近的星系為半人馬座阿爾法星和Proxima Centauri b,距離我們約為4光年。如果用達到光速20%的光帆飛船,只需20年我們就能到達這兩個鄰近的恆星系。

儘管光帆技術在理論上存在著可行性,但設計光帆將是一項重大的工程挑戰。理想中的光帆應符合下面幾點要求:

1.面積至少應有幾個平方米,不然將無法接受更多輻射壓力。

2.光帆不能太重,整張帆的重量可能為幾克到幾十克。

3.因為要給飛船提供接近光速20%的動力,其強度需要能託得起一輛汽車。

4.能反射激光束的近紅外光譜中的大部分輻射,即光帆具備自動散熱的功能。


不需要燃料,速度為光速20%,這種飛船20年就能抵達其它星系


看來想要飛船速度達到光速20%,還真不是一件容易事。科學家離真正的成功還有很長的一段路程。接下來就讓我們拭目以待吧。更有趣科學探索內容請關注唯一的微信公眾號:有趣探索

作者:小木,審核:天涯

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