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美航天局认为百公斤的飞行器可以三天到达火星

发布日期:2016年02月29日字体: 【大】【中】【小】

  科学家利用化学燃料火箭已经完成了多项创举,把卫星送到指定轨道,将人类登上月球,让火星车着陆火星表面。科学家还利用离子推进器巡视了太阳系边缘。但如果想要抵达其它星球,或减少到达火星或其它星球所花费的时间,需要用另一种方式旅行。这是一个接近相对论级别的运动速度。

   人类有能力执行火星任务,但航天器到达这个红色星球需要花费几个月的时间。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,这样的机会每两年才有一次。美国国家航空航天局从来没有停止思考这个问题,最近加利福尼亚州立大学物理系教授菲利普·鲁宾博士提出采用光子推进方法,他认为利用这种方法能够让一个100公斤的飞行器只花费三天时间就能从地球到达火星。

  这个系统被称为“DEEP IN”或星际探索定向推进。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。

   定向能推进与火箭技术是完全不同的方法:推进系统停留在原地,飞行器并不携带任何燃料或推进剂。相反,飞行器或携带一个发射器系统,这个系统用来击中目标光子流,从而推进飞行器的运动。这个系统是模块化的,和扩展性的应用。


  
    如果这还不够吸引人,那么这个系统还能够用来转移危险的太空碎片,探索其他技术文明。论文中谈到这一问题时说道,发现其他文明也在使用这种类型的系统,也许是我们发现这些文明的最佳希望。

    采用这个系统有一个路线图,先从小处着手。首先,DEEP IN将用来发射小型立方体卫星。根据这个阶段的反馈,为下一步提供参考,下一步的任务将是测试保护国际空间站免受太空碎片影响的单元。到了那个时候,这个系统将会满足日益复杂的目标。从发射卫星到低地球轨道和地球同步轨道,到小行星偏转和行星防御。在那之后,以相对论级别速度进行星际旅行是最终目标。

  当然,还要考虑很多问题,例如,当飞行器以接近光速的速度飞行时,如果撞到微小流星会发生什么情况。但是,这些问题只有在系统被开发出来并且有能力这样做时,才是提出问题和解答问题的好机会。

    很显然,DEEP IN有潜力把其它行星都纳入旅行目的地。这个系统能够把探测器送到更多的系外行星上,让人类能够详细了解其它太阳系。如果DEEP IN系统能够成功实现,就如鲁宾所说,这将是一个变革性的技术。来源:中国科技网 


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