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飞出太阳系不是梦,光帆成星际旅行新希望!

科学家们对于寻找系外行星,总是显得乐此不疲。虽说天文学家前不久在距离太阳最近的恒星——半人马比邻星周围发现了一颗行星,可现有的天文手段在了解这颗行星上显得过于苍白无力。它既不能告诉我们这颗行星的大气组成,也无法揭示其地质构造,甚至天文学家连它的尺寸也无从知晓。这一切都是地球与目标行星之间的距离所致——动辄几十万天文单位(地球到太阳的平均距离)的旅程,用化学火箭推进的探测器要上万年才能飞到那里。

半人马座a星

如何才能才有生之年完成太阳系外的探险呢?这时的飞船应该达到每秒几百千米的速度。有人会说我们可以研发核动力火箭,甚至是设计曲率飞船,但那只停留在幻想阶段。事实上,现在真正可行的方式只有一种——光帆飞船

帆是一种古老的工具,水手们利用风帆来航行大海。而星际飞船也可以借助“帆”这种工具,只不过驱动“太空帆”的不是气流,而是光。因为太阳光由光子构成,当光子撞击在平滑的光帆镜面上,它们会像从墙上反弹回来的乒乓球一样改变方向,并给光帆相应的作用力。虽然这种压力很小,但在没有空气阻力的太空中,它能为太阳帆提供持续的加速度。

除了使用太阳光,我们还可以使用大功率激光发射器来推动。有科学家称,直径达3.6千米的光帆,其最大飞行速度可达到光速的1/10。在搭载1吨的有效载荷时,飞抵半人马座a星仅需40年或更少的时间。以这个速度,太空船可以在两天内从太阳飞到冥王星。

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