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比起光帆,外星人可能许更喜欢电帆

近期,米【国】哈佛【大】【学】理论与计算研究【所】研究【人】员亚伯拉罕·勒布针【对】【这】【个】很【多】【人】【都】【好】奇【的】【问】题向外媒做【了】解答。勒布与米【国】佛罗【里】达理【工】【学】院航【天】物理与空间科【学】系研究【人】员马纳斯维·林加姆合【作】研究【发】现,【在】【大】【多】数恒星附近,电帆【是】比光帆更【好】【的】推【进】系统。

少【工】质推【进】航【天】器【是】潜力股

“目【前】【大】【多】数航【天】器依赖【于】喷气推【进】式【发】【动】机,通【过】【大】量气体高速喷【出】【产】【生】反【作】【用】力,即推力。然【而】,如果航【天】器想【要】冲【出】【太】阳系,走向更广袤【的】星际空间,【这】【种】高度依赖【工】质【的】推【进】【方】式显然并【不】【经】济划算,远航【能】力【也】受【自】身携带【的】燃料量限制。”近【日】,首【都】理【工】【大】【学】宇航【学】院副教授谢侃【在】接受科技【日】报记者采访【时】表示。

【工】质,即达【成】热【能】【和】机械【能】相互转化【的】媒介物质,【也】【可】【看】【成】【是】推【进】剂【可】【能】燃料。如果想【要】摆脱【工】质【的】限制,【就】【要】想办【法】【从】空间环境【中】“汲取【能】量”,提高续航【能】力。

谢侃告诉记者,近【年】【来】,越【来】越【多】【的】研究者将目光投向【了】少【工】质甚至无【工】质推【进】【方】式,包括早已应【用】【的】光帆【以】及“新【生】代”【的】磁帆【和】电帆。

光帆【的】概念由【来】已久,早【在】【上】【个】世纪20【年】代【就】【有】【人】开始思考怎【样】“驭光【而】【行】”。如今,光帆已然【在】航【天】器【中】【成】功应【用】,如米【国】【的】【地】球卫星“光帆2号”、【日】【本】【的】宇宙探测器IKAROS等。光帆【的】【工】【作】原理【大】体【为】,【太】阳辐射【出】【的】光【子】撞击光帆表【面】【的】金属镀层【时】被反射,达【成】【动】量交换,给予航【天】器飞【行】【的】【动】力。

除【了】光【子】,【太】空【中】【还】普遍存【在】【着】等离【子】体。等离【子】体【是】带【有】相【同】电量【的】正电荷【和】负电荷粒【子】组【成】【的】【一】【个】整体,总体呈电【中】性。

【上】世纪90【年】代,【有】【学】者打【起】【了】等离【子】体【的】【主】意,提【出】【了】磁帆【的】概念——利【用】【太】阳辐射【出】【的】带电粒【子】【在】固【定】磁场【中】偏转【而】将【部】【分】【动】量传递给航【天】器【以】获【得】加速度【的】【一】【种】推【进】【方】【法】。

21世纪初,电帆【的】思路随【之】【问】世。【学】者设计【的】电帆外形与光帆、磁帆【中】常【见】【的】平板状帆板【不】【同】,最开始【是】渔网状,如今更倾向【于】伞骨状。电帆【的】【主】体结构【主】【要】由导电铝线【的】“绳【子】”构【成】。每条铝线【上】【都】带【有】电荷,通【过】与空间【中】【的】带电粒【子】【的】相吸相斥原理【产】【生】【动】力。

隐蔽性【和】续航性【同】【时】兼顾

光帆尺寸【大】,【动】辄几【十】公【里】,且受限【于】光【子】,【在】远离恒星【的】区域【可】【能】被其【他】【天】体遮蔽【的】阴暗处,光帆【能】【发】挥【的】推【动】【作】【用】【就】极其【有】限【了】。相比【而】言,磁帆【和】电帆更具【有】深空航【行】【的】潜力。毕竟,空间【中】几乎【所】【有】区域【都】【有】带电粒【子】【的】身影。

谢侃【也】认【同】外星文明【可】【能】许更倾向【于】电帆【的】观点。

“外星【人】存【在】吗?【他】【们】【在】哪【里】?”【这】【是】【天】文【学】界乃至【人】类【一】直努力寻找答案【的】【问】题。费米悖论指【出】,科【学】推论【可】【以】证明,外星【人】【的】【进】化【要】远早【于】【人】类,【他】【们】应该已【经】【来】【到】【地】球并存【在】【于】某处;然【而】迄今【为】止,公开资料表明【人】类并未【发】现任何【有】关外星【人】存【在】【的】蛛丝马迹。

“【会】【不】【会】【是】外星【人】曾【经】【来】【过】,却并未被【我】【们】【发】现?【没】【有】【人】知【道】答案。”谢侃告诉记者,至少【我】【们】现阶段认知范围内【的】光帆应该【不】【是】外星文明【的】最佳选择。光帆【的】续航【能】力暂且【不】论,反射光【子】【的】【工】【作】原理【就】注【定】【了】【以】光帆【为】【主】【动】力【的】航【天】器无论走【到】哪【里】,【都】像【是】【一】【面】巨【大】【的】镜【子】——光灿灿、明晃晃。如果外星文明【进】化更早、曾【经】掠【过】【地】球,【那】【我】【们】【不】【可】【能】【发】现【不】【了】;如果外星文明尚未【进】化【成】【我】【们】现【有】【的】水准,【那】么【在】探测其【他】文明【时】,未证实【对】【方】【是】敌【是】友【之】【前】,想必【也】【不】【会】采取如此“高调”【的】【方】式。

相比【而】言,电帆【和】磁帆【就】隐蔽很【多】。“尤其【是】电帆,几乎【不】【会】向周围【发】射明显【的】【可】探测信号,【是】【个】名副其实【的】空间‘影【子】’。”谢侃【说】。

然【而】,平均1立【方】厘米空间【中】仅存【在】5【个】带电粒【子】【的】稀薄程度【也】让【人】【们】【对】电帆【的】速度担忧。众【所】周知,宇宙【的】距离【动】辄【以】光【年】计量,【这】意味【着】航【天】器【的】速度【要】达【到】光速【的】量级,航【行】【时】间才【能】与【人】类短暂【的】寿命相匹配。【要】知【道】,【人】类历史【上】第【一】艘星际空间探测器“旅【行】者1号”【从】【发】射升空【到】飞离【太】阳系花【了】整整35【年】。

稀薄【的】带电粒【子】决【定】【了】电帆需【要】【大】量【的】【时】间加速。林加姆表示,电帆通【过】反复接近恒星最终【可】【以】达【到】0.1倍光速,但【他】【们】估计,【这】需【要】【在】100万【年】【的】【时】间【里】“遭遇”1万次,但【从】【人】类寿命【的】尺度【上】【看】,100万【年】【太】漫【长】【了】。

“如果宇宙【中】存【在】【长】寿物【种】,【那】么电帆【就】【是】【一】【种】相当【方】便【和】节【能】【的】【方】式,【可】【以】【在】数百万【年】【的】【长】【时】间段【里】探索银河系。”林加姆【说】。 【编辑:李赫】

外星人,航天器,工质,IKAROS,带电粒子

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最新评论
  • 留言时间:2019-12-14 04:19:15郭凌彤 祝福 太阳给大地充电,燃烧火焰。生活中你给我充电,一句鼓励和祝福,就是一份希望和信心,是我前进的动力,感谢你。
  • 留言时间:2019-12-05 12:40:42朱晓雯 希望 天空,经常刮风经常下雨经常没太阳;季节,天渐转凉秋意渐浓记得加衣裳!生活,吃得要香睡得要甜身体要健康,祝福工作顺心,事业有成!
  • 留言时间:2019-12-06 11:14:49傅传杰 庆祝 一条短信,一份真情,道一声朋友珍重,感谢你陪我走过的那些风风雨雨,愿属于你的每一天每一分每一秒都幸福平安!
  • 留言时间:2020-01-27 01:58:53罗思轩 愿景 一条短信,一份真情,道一声朋友珍重,感谢你陪我走过的那些风风雨雨,愿属于你的每一天每一分每一秒都幸福平安!
  • 留言时间:2020-01-18 21:22:48胡芳 盼望 忙忙碌碌,祈求舒舒服服,黑暗中前行惟盼自我点盏灯,别人的光难以长久照耀我路,还幸想起有你的指引,一路前行。
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