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科学家新技术,未来让航天器速度接近光速,3天就能到火星了!

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2月27日报道美媒称,在载人火星任务面临的众多问题中,飞船到达火星的飞行时间是众多难题之一。目前的估计是,载人飞船大约需要6个月时间从地球飞到火星,即便是这样,这些发射任务也要赶到最佳发射窗口期才能进行,机会每两年才有一次。不过美国航天局(NASA)正在开展一个实验性项目,认为能在几天之内抵达火星。

据美国《纽约邮报》网站报道,通过“密切关注科学”网站,NASA最近公布了一段视频,在视频中,主要的研究人员菲利普·鲁宾(Phillip Lubin)谈到了制造一种镭射激光推进系统的可能性。该系统可以让一个100公斤的飞行器3天时间就能从地球到达火星,载人飞船可在1个月内到达火星。

这项计划是加州大学实验宇宙小组进行的,主要的研究人员鲁宾说:“我们能在几天内将100多公斤的太空梭推送到火星。”

这个系统被称为“DEEP IN”或星际探索定向推进(Directed Propulsion for Interstellar Exploration)。这个想法的总体思路是,我们已经能够在实验室获取到相对论级别的速度,但还没有在实验室以外应用这项技术(从本质上说,这是一个电磁技术而不是化学)。简单来讲,我们可以将粒子加速器内的单个粒子推进到接近光速,但还没有将这项技术扩展到宏观层面。

现在的太空飞船都是用燃料推进,速度会因为太空飞船的重量而减慢,而太空飞船有因为必须要装燃料,速度会更慢,但若能用镭射光推进,不仅飞行棋不会有多余负担,速度也能加快很多。

鲁宾说距离地球25光年的距离内实际有很多有居住可能的行星或星体值得探访。现在什么也无法确定,所以他们有很多能选择的目标,其中最近的是地球只有4光年的南门二。

所以若鲁宾的计划可以付诸实行的话,将来我们就更有机会进一步探究这些星体。

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其实早在去年4月,鲁宾就在他的论文《A Roadmap to Intersteller Flight》中,提出一种他命名为DE-STAR(Directed Energy System for Targeting of Asteroids and ExplorRation,目标行星及探索的直接能源系统)的太空飞行器,它是个想圆盘一样的扁平构造,搭载镭射帆。

鲁宾说:“一个规模完整的DE-STAR 4能靠着一公尺的镭射帆将一个圆盘形太空船在10分钟之内加速到26%,在30分钟内抵达火星,3天内超越航海家1号(有史以来距离地球最远的人造飞行器),在12天内超越12AU(地球到太阳的距离),并在15年内抵达南门二。”

不过这些设想都发生在非载人情况下......

这种系统靠的是电磁加速而不是目前火箭通过燃烧燃料推动自身前进的化学加速。目前太空飞船飞行不得不依赖大量燃料供应,额外加重了飞船的负担,使得远距离太空旅行从能源角度来说非常低效。电磁加速则没有此类负担。

鲁宾最近在一篇谈及该技术的论文中说:“电磁加速仅受到光速的限制,而化学加速系统则受限于化学过程释放的能量。”

鲁宾说,制造这样一种推进系统需要“用非常强烈的光源来加速物质”。虽然这听起来很简单,但设计这种系统将是极大的挑战。“密切关注科学”网站解释说,建设这个系统可能需要“大量复杂且昂贵的设备——比如组成大型强子对撞机的环形超导磁铁”,而“想要将其扩大到可进行太空旅行的大小并不容易”。

本文地址:http://www.mingfeng.me/news/industry/2016-02-29/336.html
TAG标签:技术论述
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