人类到太阳系最近的比邻星(人类在有生之年前往半人马座阿尔法星有可能实现)
人类最快的宇宙飞船甚至需要数千年才能到达最近的恒星。
科学家一直在探索将这一时间减少到几十年的可能性,这可能会让发射任务的科学家们活着看到结果。
发表在“美国光学学会杂志B”上的一篇新论文表明,现有技术可以克服这一项目的主要障碍之一,尽管作者承认其他障碍仍然存在。
物体质量越大,就越难加速,特别是当你接近光速时,这对任何携带自己燃料的航天器来说都是一个主要问题。
半人马座阿尔法星是距离地球最近的恒星和行星系统,距离地球4.37光年,但按照目前的技术,人类需要大约6000年的时间才能到达那里。
澳大利亚国立大学的查图拉·班杜通加博士说:“要覆盖半人马座阿尔法星和我们太阳系之间的遥远距离,我们必须跳出框框,开辟一条星际太空旅行的新途径。”
轻量级的任务可以被巨大的推力推动,让它独自航行。
使用激光提供这种推力的想法已经存在了几十年,但现在人们正在更认真地探索这一想法。
要做到这一点有许多挑战,但班杜通加认为,大气不一定是其中之一。
星星的闪烁提醒我们大气对入射光线的影响有多大。
同样的扭曲会影响向上发射的激光,可能会阻止激光施加推动航天器前进所需的力。
该想法的一些支持者建议将发射系统设在月球上,但成本将是天文数字。
班杜通加是这篇论文的第一作者,他认为望远镜用来补偿大气扭曲的自适应光学可以反过来使用。
一个指向地球的小型卫星安装的激光可以用来实时测量大气效应,允许地面上功率大得多的激光进行调整,将焦点牢牢地保持在太空探测器上。
“强大得多”一点也不夸张。
之前的研究确定,这些激光器向飞船发射的功率要求为100GW。
整个美国在任何时候平均用电量为450千兆瓦。
班杜通加和合著者保罗·西布利博士并不气馁。
“它只需要全速运转10分钟,”他们说。
“因此,我们设想一个电池或超级电容器,它可以储存几天内积聚的能量,然后突然释放出来。”
电力将来自分布在一平方公里范围内的1亿束激光。
激光器将被放置在一排排的激光器中,每组10个。
所有这些能量都将指向一个直径不超过10米的物体;当激光关闭时,它将以大约20%的光速飞行。
由于太阳引力和星际介质的影响,这艘飞船的速度减慢不大,它可以在大约22年内到达半人马座阿尔法星,尽管它的传输还需要四年时间才能到达我们这里。
在如此强大的极光下,不融化探测器“绝对是剩下的重大挑战之一”。
为了避免这种情况,它需要是一面近乎完美的镜子,可以反射99.99%落在上面的光线,使动量传递增加一倍,并减少热量。
然而,这个想法的美妙之处在于,一旦发射系统建成,发送额外的探测器就变得相对便宜。
一支探测器舰队可能会淹没附近的恒星系统,最大限度地增加人们近距离观察任何类地行星的机会。
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