星际旅行真的可能实现吗

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图为“打破摄星”项目探测器抵达潜在的类地行星比邻星b的概念图。飞船光帆的一角能够看到代表激光的线条

星际游览不仅是许多人孩童时期的梦想，更是科幻著作的常见体裁，跟着火箭和太空探究技能不断发展，有人乃至有了更斗胆的主意：咱们能殖民其它恒星吗？或许略微下降一点难度，能否至少发送一些太空探测器到其它行星上、借此一窥外面的国际呢？

从技能上来说，星际游览和探究的确是有或许完成的，至少没有物理规律直接否定这种或许性，但“有或许完成”并不意味着“很简略完成”，或许咱们终其一生也无法见到这一日的降临，更别提在本世纪完毕之前完成了。简而言之，星际游览是块很难啃的硬骨头。

飞向外太空

要展开星际探究，首要要有满足的耐性。咱们现已发射了几枚按逃逸轨迹飞翔的探测器，这意味着它们的方针是飞出太阳系，此生将永久有去无回。

NASA的前驱号、游览者号、以及新视野号使命都是如此，它们都已踏上了漫漫征途。假如将太阳系鸿沟界说为星系布景粒子和尘土密度超越太阳风的边界，那么游览者号现在应该现已离开了太阳系。

因而好消息是，咱们现已有了正在运转的星际空间探测器；但坏消息是，它们短时间内还无法抵达任何意图地。

每枚探测器的运转速度约为每小时几十万公里，听上去好像挺快的，但现实并非如此。它们并未瞄准某颗特定的恒星，由于它们的使命原本是探究太阳系内的行星。假定它们的方针是距地球最近的恒星比邻星的话，大约要8万年才干走完这段长约4光年的旅程。

NASA必定没预备这么大的预算，何况这些探测器的核电池也坚持不了这么长期，终究这些探测器都会变成一块块毫无作用的金属，在虚空中呼啸而过。发明了这些太空废物也能够算是一项前无古人的“功劳”，但和咱们幻想中的星际游览明显截然不同。

太空竞速

星际飞翔要想有所收成，探测器有必要飞得满足快才行，至少要抵达光速的非常之一。这样一来，太空飞船只需几十年就能飞到比邻星了，传回的图片也只需几年就能抵达地球，很多人有生之年都有时机一饱眼福。假如能让项目参与者们做到“有头有尾”，岂不是很好吗？

世界飞船需求消耗很多能量才干抵达这样的速度。咱们能够让飞船以燃料的方式带着所需能量，但这样一来，飞船就会过重，很难加快到所需速度，现已有人规划出了选用该形式的核动力飞船、并画出了草图，但这相当于在一艘飞船上带着数十万颗核弹，明显不切实际，因而咱们还要想想其他方法才行。

或许最好的方法是，让能量的源头固定不动，然后在飞船跋涉过程中、设法将能量运送到飞船上。使用激光或许能够完成这一点，由于辐射很合适用于将能量从一处转移到另一处，特别合适长距离传输，这些能量随后会被飞船捕获，推进飞船向前运转。

这便是“打破摄星”项意图基本原理。该项意图方针是规划出一款能在几十年内抵达附近恒星的世界飞船。简略来说，该项目计划在世界飞船上装置一面反光率极高的大型太阳帆，将飞船送入绕地轨迹，然后用一束功率达数百兆瓦的激光瞄准飞船，从而为其供给飞翔动力。

问题是，一道100兆瓦的激光只能推进一个书包那么重的物体。因而，假定咱们用激光瞄准飞船10分钟，为了让飞船抵达光速的非常之一，飞船的质量有必要小于一克才行，和一枚回形针差不多重。

袖珍飞船

有了基本思路还不行，实际操作才是最大的应战。100兆瓦的激光远比咱们现在造出过的激光功率高好多个数量级，相当于美国一切核电站发电功率的总和。

此外，飞船的质量不能超越一克，却有必要“五脏俱全”，摄像机、计算机、电源、电路、外壳、天线和光帆一个都不能缺。光帆的反光率还有必要挨近百分之百，由于哪怕它只吸收了一丁点激光辐射，也会将该能量转化为热能。在激光功率达100兆瓦的情况下，转化的热能会将飞船瞬间消融，这对飞船来说可不是什么功德。

等设法加快到了光速的非常之一后，真实的旅程才刚刚开始。在接下来的40年里，这艘小小的飞船将会饱尝来自星际空间的各种检测，它会遭到尘土颗粒的高速冲击，虽然这些颗粒很小，但运转速度极快，因而破坏力非常惊人。

此外，世界中各类天体都会发射由高能粒子构成的世界射线。飞船刚刚踏上旅途，就会遭到这些世界射线永不停歇的轰炸，飞船内部精细的电路系统也会因而遭到搅扰。

那么，“打破摄星”项目有或许完成吗？从原理上来说是能够的。正如前文所说，没有任何一条物理规律清晰排除了这种或许性，但使用咱们现有的技能（或短期内或许呈现的新技能），星际游览必将困难重重、乃至底子无法完成。咱们真能造出这么小、这么轻的飞船吗？咱们真能造出如此强壮的激光吗？这样的使命真的能饱尝住深空环境中的种种应战吗？

关于这些问题，咱们不能用简略的“能”或“不能”来答复。真实的问题应当是：咱们真的乐意投入巨资、只是为了澄清这些或许性吗？

来历：新浪探究

作者：带你飞的科学探究