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作者:admin    发布于:2021-03-03 09:26   

  首页&亿博登录&首页飞越4.3光年去半人马座比邻星旅行,听起来似乎只有在科幻电影中才能发生,毕竟以人类目前的科技水平,到达那里至少需要上万年。

  不过,来自全球的顶尖科学家和研究人员却在计划搞点大事情。早在2015年,著名物理学家霍金联合俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳宣布投资1亿美元,启动“突破摄星计划(Breakthrough Starshot)”。霍金也在声明中将这一计划称为人类“迈向宇宙的一大步”。

  那么扬起光帆的人类飞船什么时候能够拜访半人马座比邻星呢?

  菲利普·鲁宾教授,作为“突破摄星计划”的智囊团成员之一,在一年一度的“百年星舰研讨会(100-Year Starship Symposium)”上,透露了其宏大的计划,即在2061年尤里·加加林进入太空100周年之际。

  “突破摄星”计划的原理非常简单——建造一个由大量高强度激光器组成的阵列,通过锁相(phase lock)装置汇聚为功率高达100千兆瓦的单波束。将激光束引导至等候在地球轨道上的重量不到一克的纳米飞船光帆上,利用光子产生的压力使飞船加速。短短几分钟之内飞船速度可达到每小时1.6亿公里,在20年之内就能抵达比邻星,再用搭载的传感器拍下比邻星附近行星的照片并传回地球。

  光帆技术不仅可以帮助人类亲眼目睹系外行星的真容,还能大大缩小太阳系旅行的时空距离。20%光速的纳米飞船一小时之内就能到达火星,到冥王星仅需一天,飞到星际空间只要一周就够了。相比之下,NASA探测器飞抵火星需要9个月,新地平线年才突破日球层。即使宇宙飞船速度只提升到光速的2%,相比现在也是巨大的进步。

  “突破摄星”计划设想发射一艘“太空母舰”进入地球高空轨道,在那里部署大量“纳米飞船”。每个飞船由两部分组成——大小几厘米,重量仅几克的星芯片(StarChip),以及一个展开面积4米X4米的光帆(Lightsail)。部署在地面上的激光阵列将光束聚焦到光帆上,每面光帆接受的能量大约为1万亿焦耳,飞船加速度可达100千米/秒^2。

  地基激光阵列由单个功率10千瓦的激光器组成,覆盖面积1平方公里,总输出功率高达100千兆瓦。为了弥补长途星际旅行中与星际尘埃相撞导致的损失,这支“星际舰队”将拥有1000艘微型飞船,它们的最终目标是4.2光年外的比邻星。天文观测显示比邻星附近有一颗和地球大小差不多的行星——比邻星b。按照科学家的设想,人类飞行器将飞到和比邻星b相距1个天文单位(1.5亿公里)的地方,在这个距离飞行器搭载的相机可以捕捉到系外行星表面的高分辨率图像。

  和其他星际项目相比,“突破摄星”计划并不需要物理学理论有重大突破或出现颠覆性创新技术。上述问题即使只解决一部分,对人类科技进步来说都具有革命性意义。比如晶圆级飞船对微电子和通信等领域前沿技术的巨大推动作用;低成本高效率的激光阵列未来可能用于清除太空垃圾;光帆技术的进步将使人造航天器探索太阳系的往返时间从几年缩短至几天甚至几小时。

  与其坐等未来,不如主动去创造未来。也许,这才是“突破摄星”计划的真正意义所在。

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