人类有生之年前往半人马座阿尔法星的任务变得更加现实了

人类最快的航天器需要数千年的时间才能到达最近的恒星。

科学家一直在探索将这一时间缩短到几十年的可能性,有可能让负责发射任务的科学家活着看到成果。

美国光学学会杂志上的一篇新论文显示,这样一个项目的主要障碍之一可以用现有的技术来克服,尽管作者承认仍有其他障碍。

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一个物体的质量越大,就越难加速,特别是当你接近光速时,对任何携带自身燃料的航天器来说都是一个大问题。

半人马座阿尔法星是离地球最近的恒星和行星系统--它距离地球4.37光年,但以目前的技术,人类要花大约6000年才能到达那里。

澳大利亚国立大学的Chathura Bandutunga博士在一份声明中表示,为了覆盖半人马座阿尔法星和我们自己的太阳系之间的巨大距离,我们必须跳出框框,为星际空间旅行开辟一条新途径。

使用激光来提供这种推动力的想法已经存在了几十年,但现在作为突破之星的一部分正在进行更认真的探索,要使其发挥作用有许多挑战。

星星的闪烁提醒我们大气层对入射光线的影响很大。

同样的扭曲也会影响向上发送的激光,可能会阻止激光施加必要的力量来推动航天器前进。

这个想法的一些支持者建议将发射系统设在月球上,但其成本将是,嗯,天文数字。

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论文作者表示,望远镜用来补偿大气变形的自适应光学技术可以反向使用。

一个安装在卫星上的小型激光器指向地球,可以用来实时测量大气效应,让位于地面的强大得多的激光器进行调整,使其焦点牢牢地保持在太空探测器上。

强大得多,并不夸张。以前的研究确定这些激光器传输到飞船的功率要求为100GW(吉瓦)。整个美国在任何时候平均使用450吉瓦的电力。

论文作者补充,它只需要在全功率下运行10分钟。因此,我们设想了一个电池或超级电容器,可以储存几天的能量并突然释放。能量将由分布在一平方公里范围内的1亿个激光器提供。

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所有这些能量将被指向一个直径不超过10米的物体;当激光器关闭时,它将以大约20%的光速飞行。

在太阳引力和星际介质的作用下,飞船的速度只是微乎其微,它可以在22年左右到达半人马座阿尔法星,不过它的传输信号还需要4年才能到达我们这里。

这个想法的美妙之处在于,一旦发射系统建成,发送额外的探测器就变得相对便宜。

一支探测器舰队可以淹没附近的恒星系统,最大限度地增加人们近距离观察任何类似地球的行星的机会,即使是短暂的。

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页面更新:2024-02-29

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