顾新书
开普勒-452b是至今为止人们发现的最接近地球的星球,有可能拥有大气层和流动的水,但送人类到那里的太空旅行,其难度远远“难于上青天”,特别是高昂的费用正阻碍着太空旅行的商业进程和科研进程,让人们望太空而兴叹。
除了经费问题外,新的载人航天器发射方式需要解决的另一个重要问题是:太空中虽然没有发射时的逃逸速度这样一个硬指标,但它的广阔对推进系统的要求更高。
传统的化学火箭可能需要用大约7万年的时间才能到达最近的恒星,比如,于1977年发射的两架“旅行者”号宇宙飞船就是在把物体送入深层太空方面创造了世界纪录。目前,它们已经飞出了170亿公里的距离,但这仅仅是到恒星距离的很小一部分。
为了增加星际飞船的速度,科学家殚精竭虑,提出了一些充满创意的设计方案和推进系统。
太阳帆的原理是:尽管光没有质量,但是它有动量,因此可以施加压力。来自太阳的光压非常小,小到用手都无法感觉到,但是,如果有足够大的帆,我们又有足够的时间等待,它就能驱动星际飞船。要知道,太空中的太阳光强度是地球上太阳光的8倍。
想象一个巨大的太阳帆,它由极薄的但有弹性的塑料制成,宽度达数公里,直接在外层空间修建。一旦组装起来,它会慢慢地围绕太阳旋转,获得越来越多的动量。绕太阳旋转几年之后,它就旋转脱离太阳系,到达下一个恒星系。科学家预测,这样一个太阳帆能使飞船的速度达到光速的0.1%(每秒300公里),在400年后就能到达最近的恒星。……