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光子推进力:只要三天就能抵达火星!

2016.12.11

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旅行者1号星际太空飞行器每小时飞航太空三万五千英里,听起来好像很快,直到你知道它起航的时间是在1977年,经过了三十七年的时间,才刚离开了我们的太阳系。

这些令人象深刻的太空飞行壮举,很明显地有一个存在的问题,物理学教授菲利普·鲁宾(Philip Lubin)把问题放在台面上,当他写道:“虽然我们都在书本和电影里面,梦想着人类用某种方式可以做星际旅行,但是在我们的能力范围内一直无法做到。”,要达到星际旅行的目标,我们需要更快速的推进力,然而我们现在的推进力系统就是无法挥出全垒打。

“光子推进力”(photonic propulsion):鲁宾教授正在带领一个专案叫做“星际探索定向推进”DEEP-IN (Directed Propulsion for Interstellar Exploration),研究使用激光来达成比以前更快速推进太空飞行器。

有多快速呢?研究的模型显示这个系统可以将一艘重达100公斤的探测飞船三天内送到火星上,和一艘承载太空人的飞行器大约一个月内抵达火星,大致比现在我们能够做到的多出五倍速度。

光子推进力的运作方式和“太阳帆”相似,两者都依赖光的粒子,就是人们所知的“光子”,从一个反射性的物质弹出来改变成动力能源,协助飞行器在太空真空状态下加速前进。

然而,当一个太阳帆可能有难以控制太阳光子的缺陷时,使用激光技术的光子推进力,具备集中及控制光子的定向系统,协助推动太空飞帆达到更快速的速率。

当然,要完成一个月内抵达火星的任务有很多的前置工作要做,我们需要一个足够强大的激光器,一个大型太空飞帆,以及最重要的是我们抵达后怎么把速度降下来的方法。

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