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光 帆(第1页)

光帆

中国古代的纸鸢无法和现在的超音速飞机同日而语,今人设想的喷射式推进系统也不能和未来实际的星际飞船相提并论。

相对于核动力火箭来说,以下几种进入太空的方法更有可能在未来的星际飞行中使用。

15世纪地理大发现时期,西欧的水手们扬帆远航,驶向传说中的大陆。

未来的星际航行恐怕还要借助“帆”

这种古老的工具,只不过驱动“太空帆”

的不是气流而是光。

早在20世纪20年代,物理学家就已证明电磁波对实物具有压力效应。

1984年,科学家提出,实现长期太空飞行的最佳方法是向一个大型薄帆发射大功率激光。

这种帆被称为“光帆”

它采用圆盘状布局,直径达3.6千米,帆面材料为纯铝,无任何支撑结构,其最大飞行速度可达到光速的十分之一。

在搭载1吨的有效载荷时,飞抵半人马座的a星仅需40年或更少的时间。

以这个速度,太空船可以在两天内从太阳飞到冥王星,但要是飞越另一个太阳系并对其进行考察,这速度显然太低了。

为了进行详细的考察,可以采用“加速——减速”

的飞行方案。

这时光帆直径取100千米,使用功率为7.2×lO他瓦的激光器向它发射激光。

在减速阶段,将有一个类似减速伞的小型光帆被释放出来。

它把大部分激光向飞船的前进方向反射,以达到制动的目的。

虽然要求较高,但较其他形式的星际飞船而言,光帆是在技术和经济上最容易实现的方案。

根据估算,在使用金属铍作为帆面材料时,飞到半人马座a星的总费用为66.3亿美元。

这只相当于阿波罗计划投资的l/4。

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