Gliese 581c是人类发现的首颗可能适合人类栖身的太阳系外行星,它距离我们20.5光年,概况可能有水,这颗星球激发了诸多夸姣的想象,可是想达到那边,却布满幻想。传统的火箭推进达到那边需要35万年,35万年啊,20.5光年在宇宙中不外咫尺。就算是利用速度等于3000km/s的光帆飞船,也仍需要两千年之久。宇宙这么大,人类速度又那么慢,任重而道远,布满挑战。
在曩昔十几年里,人类借助千里镜发现了良多太阳系外的星球,距离地球比来的是比邻星,只有4光年,这在宇宙中算是紧紧挨着的。就是这样的距离,我们此刻也是可望而不成及。传统的化学燃料火箭无法胜任,还有什么法子?“太阳光帆”、“离子推进”、“星际冲压推进”、“曲率驱动引擎”。下面别离介绍一下这几种。
太阳光帆,这个大师应该不目生。2019年6月25日,“光帆2号”发射升空,在达到预定轨道后睁开摆设,它是一个面积为32平方米的方形薄膜,概况滑腻平整,光帆依靠光压获得推进力,在太空中因为没有阻力,持久不间断的加快度会使得飞翔器达到极高的速度。在光帆2号之前的伊卡洛斯号、宇宙一号、纳米飞翔-D已经验证了这项手艺。道理是没问题的,关头就是如何用它来实现星际远航,要想具有较高的速度的话,光帆的睁开面积必定要足够大。
即即是面积达到七万平方米的光帆,它可以或许经由过程光压获得的推力也仅为0.034吨,若睁开面积达到三百万平方米的话,就可以或许获得大约1.5吨的推力,这种推力就很可不雅了,就可以把重约5吨的载荷送到太阳系之外,当然,光帆要想具有很高的速度,就必需履历漫长的加快过程。
在初始,若是操纵地面激光阵列照射睁开后的光帆概况,那么就可以更快的获得速度,这种法子可以使得光帆达到极高的速度,甚至是光速的五分之一。在三体中,阶梯打算操纵的是核爆发生的辐射,使得辐射帆的速度达到了光速的百分之一。
离子推进是近些年在航天范畴中应用较为普遍的,在实际中,要比光帆更切近实际。不少轨道器已经采用离子推进来调整轨道高度与自身姿态。离子推进的寄义,先将气态工质电离,电离发生的离子经由强电场加快喷出,从而获得反感化力,鞭策航天器。如何将气态工质电离呢?仍是得用电,电推进体例的一种。我国空间站天和焦点舱配备了4台霍尔电推进器,这就是应用的现实例子。
今朝,电推进手艺正逐渐当作熟,将来未必不会当作为本家儿流的太空摸索动力,假以时日,手艺使得电能的获得更轻易,电推进完全可以做得足够大,用它来鞭策星际飞船也不是不成。
星际冲压引擎颇具科幻色彩,它可以或许实现的关头要素是核聚变推进的实现,若是聚变推进没有实现,那么它也不成能实现。星际冲压什么意思,它不要带任何工质,端赖在飞翔过程中从星际介质中获得原材料来使聚变引擎工作,这种推进动力可以使航天器达到接近光速,是属于将来的星际引擎。
曲率驱动更具有将来科幻性质,大量的科幻影视剧中都提过曲率驱动,这是一种操纵时空存在曲率而设计出来的推进系统,它操纵的是时空的布局。1994年,墨西哥一位物理学家阿库别瑞设计出来一条目超光速曲率引擎,他深度研究了爱因斯坦的广义相对论,运用此中对于时空阐述的道理,提出了阿库别瑞度规,这个度规合适爱因斯坦广义相对论的数学形式,阿库别瑞超光速引擎不受真空光速制约,可以超光速航行,不会呈现钟慢尺缩效应,飞船的动质量也不会增添,飞船的时候流逝与外界不雅察者的时候流逝一样。
飞船的前方空间缩短,后方空间扩张,一缩短一扩张,空间的曲率转变拉动着飞船往进步。可是,实现这一设想,需要制造出来一个“曲率泡”,需要负能量来制造它,可是负能量怎么获得,未有本相。固然阿库别瑞提出的设想在数学方程中是可行的,但在实际中,今朝来看,并不具备可行性。







