傳統(tǒng)火箭運(yùn)輸一千克載荷到近地軌道，就要花費(fèi)上萬美元，裝載燃料和氧化劑的昂貴推進(jìn)器用后即焚，成為我們通往星空路上的巨大絆腳石。而今天，為了把我們這些愚蠢的人類送出太陽系，科學(xué)家和工程師操碎了心，他們想出了許多腦洞大開的宇航方式，讓科幻可能成為現(xiàn)實(shí)。
光帆推進(jìn)系統(tǒng)
工程分析表明，要實(shí)現(xiàn)長距離持續(xù)的太空飛行，最好的方法是用高能激光照射一片大而薄的“帆”。激光中的光子擊中帆時(shí)，光子與組成帆的原子周圍的電磁場發(fā)生彈性碰撞，被反射出去；或者被材料吸收，導(dǎo)致帆的溫度上升。這兩種情況都會(huì)產(chǎn)生加速度，讓這口大鍋在太空自由地翱翔。由于光帆飛行器自動(dòng)沿著激光射束飛行，所以我們可以在地球上控制它的方向?；艚饏⑴c的“突破攝星”計(jì)劃，正是基于光帆推進(jìn)系統(tǒng)。這項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)這項(xiàng)技術(shù)有望代替?zhèn)鹘y(tǒng)火箭，帶領(lǐng)我們快速經(jīng)濟(jì)地飛往火星、柯伊伯帶甚至走出太陽系。
光帆航天器外觀
反物質(zhì)
在未來的幾十年內(nèi)，基于物質(zhì)與反物質(zhì)相互湮滅供能的推進(jìn)系統(tǒng)，沒準(zhǔn)兒能將無人飛船送往附近的恒星。湮滅會(huì)產(chǎn)生一系列的后續(xù)反應(yīng)，首先會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)速度接近光速的介子，它們壽命極短，有可能被磁場操控，用于產(chǎn)生推力。 反物質(zhì)恒星際飛船的概念如下圖所示，星際飛船的載荷與電站質(zhì)檢會(huì)保持一定距離。圖中的環(huán)是磁噴嘴的組成部分，磁噴嘴將引導(dǎo)帶電粒子產(chǎn)生推力。
不過，每年全世界的高能粒子加速器制造出的反物質(zhì)加起來也只有幾十納克，而人類即使要飛往最近的恒星，也需要好幾噸的反質(zhì)子。而且這些反質(zhì)子桀驁不馴，它們很輕易地就能與普通質(zhì)子發(fā)生湮滅，如何捕獲、儲(chǔ)存、操控這些反質(zhì)子也是個(gè)大問題。
即使難以在短時(shí)間內(nèi)湊出那么多的反質(zhì)子，我們?nèi)钥梢岳盟鼈儊砑ぐl(fā)慣性約束核聚變，以其他方式為航天器提供能量。
太空系繩
太空系繩是一個(gè)類似“擊鼓傳花”的構(gòu)想。用一條粗繩將兩顆衛(wèi)星拴在一起，通過一顆衛(wèi)星的轉(zhuǎn)動(dòng)把另一顆給“甩”到另一條軌道上去。這種方法只需從已在軌道上的物體中抽取一點(diǎn)點(diǎn)動(dòng)量，十分經(jīng)濟(jì)省錢。
太空系繩技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)將地球載荷送往月球的長途快遞。包裹通過運(yùn)載火箭從地球發(fā)出，被近地軌道上的繩子接?。ㄈ缧D所示）。繩子翻著跟斗，將載荷扔給更高的軌道上的另一根繩子（1）。就像獵人揮舞繩子拋擲石頭一樣，第二根繩子將載荷（2）朝月球投去（3），月球軌道上的第三根繩子會(huì)把載荷接住（4）。然后，這根翻著跟頭的繩子將包裹送往月球表面（5）。
就像人猿泰山從一條藤蕩到另一條藤，這樣的運(yùn)輸方式將架起通向月球的高速公路，未來的月球之旅也許就變得稀松平常。
以上文字整理自蒂姆·比爾茲利（Tim Beardsley）《未來宇航:把科幻變成現(xiàn)實(shí)》，這篇文章收錄在環(huán)球科學(xué)的《天文?？ば抻啺妗?/strong>，沒錯(cuò)就是之前賣斷貨的《天文學(xué)?？?/strong>，這本書他喵的終于出修訂版了?。?！
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