借助光压推进的太阳帆飞船，其技能本质和行使微波能量束推进的方法是相似的

太阳帆飞船

　　新安热线  北京时刻10月19日动静，据海外媒体报道，我们此刻已经发明白大量系生手星，而一旦我们得以区分出其化学构成，当时我们或者将会实行派出恒星际航行器前去现实查察一探毕竟，探求生命存在的最佳候选星体。

　　可是空想归空想，当你思量举办一次这样的考查之旅将会淹灭几多能量时，你就会感想大吃一惊。或者在迢遥的将来真的会呈现很是先辈的，此刻无法想象的推进技能，可是在这里，我们如故行使基于牛顿物理的“浸染-反浸染”引擎为基本举办接头。

　　不管回收何种推进方法，核聚变推进，反物质推进，乃至黑洞借力推进，飞船自己都必需携带大量的燃料。然而这样做就会极大地增进飞船自身的重量，从而让加快或减速时必要淹灭的能量随之大幅上升。

　　办理这一困难的要领或者就是，在地球四面制造出大量的能量，，并将能量束对准航行中的飞船。想象一下，这就像是用花圃里浇花的软管冲刷一张树叶。在这种环境下，树叶的质量仅仅占到软管或水体质量的很小一部门。来自研究公司“微波科学”的詹姆斯·本福德(James Benford)写道：“这是独逐一种不存在物理学障碍的恒星际航行模式。”

　　在上世纪80年月中期，物理学家罗伯特·富沃德(Robert Forward)起首提出借助从地球发出的能量束实现星际航行的方案。这一理论其后颠末尾进一步成长，乃至给出了行使激光举办反向减速的方案，从而使其可以或许顺遂进入另一个太阳系。巨型微波发射器的精度不如颠末校准后的激光光束，可是它们的制作本钱更低。这个中的要害点就在于，飞船必必要在因为微波长时刻照射而变得过热之前得到足够的加快度。

　　本福德今朝正在本身的尝试室中对这种“光束推进”技能方案举办根基的测试事变。尝试的功效表现，回收宽广的圆锥形“船帆”好像是结果最好的。虽然这个船帆以及飞船自己都必需行使质量很是轻的原料建造而成，好比纳米碳管，石墨烯和铍等等。这些原料必需可以担当2000华氏度(约合1093摄氏度)的高温炙烤，这种高温是由射来的能量束造成的。这就要求这些原料具有极好的反射机能，能只管少的接收这些热量。

　　而用于发射这束超等能量束的发射器将是一个庞大的天线，耗资将会异常惊人。按照本福德的估算，制作一个可用于发射一辆卡车般巨细载荷的能量束发射装置将耗资180万亿美元，而且每执行一次使命还必要特殊耗费5000亿美元。可是尽量这些数额听上去大得吓人，可是究竟上，对比制作一艘自行推进的恒星际飞船，这样的耗费如故是相对较自制的。

　　除此之外，因为这一巨型发射装置是被安装在地球上或是近地空间，因此可以对其相对利便地举办后勤维护调养，由于事实你在其余星球上可找不到可以维修的停泊港。而且这一体系很洪流平上是可以遭受失败的，由于假若有一个探测器坏了，我们只要直接其它在能量束上安排一个新的来替代就好了。

　　本福德暗示，这项技能最先可以被用于在太阳系内举办测试，好比用于为在火星上执利用命的宇航员们传输重要的部件或药品。当被“射出”之后，这些载荷的航行速率就将可以到达每小时100万英里(约合160万公里)阁下。而当载荷抵达火星时，激光或大气减速体系将让其进入火星轨道。这样的物品传输时刻将低于两个礼拜。

　　按照本福德的估算，作为一个先导项目，向间隔地球约1光年的奥尔特云发射探测器，我们将必要制作一台24吉瓦(GW)功率，直径为2英里(约合3200米)的发射天线，其耗资约为1440亿美元。而其可以发射的载荷重量约为150磅(约合68公斤)个中一半的重量是它翼展半英里(约合805米)长的“船帆”。在发射后5小时内，这颗探测器就将被加快到每小时14万英里(约合22.5万公里)的极高速率。

　　一艘真正的恒星际飞船，一艘可以以约莫1/10的光速在约莫40年内飞抵间隔我们最近的半人马座α星的飞船，其重量将约莫为数吨，除非其大量行使超轻质的纳米技能原料制作。对此，前美国宇航局局长丹尼尔·戈尔丁(Dan Goldin)暗示，该技能将把恒星际间隔缩减至一个浓汤罐头那么近。不外，你将必要制作一台功率为300太瓦(TW)，直径60英里(约合96.5公里)的巨型发射天线来敦促它!其电力耗损量将相等于今朝全天下天天总耗电量的20倍。这样一艘探测器必需可以快速加快，以免本身的船帆被蒸发掉。因此其加快度将达50个G，因此先不要理想着搭乘这艘飞船去做星际观光，由于你会被垂手可得地压成一个薄饼。

　　借用美国巨大的天文学家卡尔·萨根在其1985年撰写的科幻小说《超时空打仗》中的一个设法。想象一个宇宙中的高级文明正向我们传输着制作恒星际能量束推进飞船的蓝图样本。它将辅佐我们向他们地址的星系发射飞船，并最终抵达哪里。这样一种恒星际航行方法或者将是两个宇宙文明之间彼此互换“物理物件”的独一可行步伐。我们或者会向他们传送各类地球生物的DNA样本，然后，想象一下，或者三体人就能在他们的星球上复制一个圣迭戈动物园了。(