火星会变成另一个地球吗?三天到火星,“移民”不是梦(组图)

2016-03-03 19:10 北京青年报

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来源标题:三天到火星,“移民”不是梦

     

关键词:光子推进器

不可否认“地球2.0”一直是宇宙科学界的梦想,同时也是众多影视作品“万古长青”的题材。随着现代科学发展,移民去火星成为了一个不远也不近的梦想,但怎样达到火星却是个难题!毕竟,按照目前航天飞行器的速度,从地球到火星,单程至少要五个月的时间,来回接近一年,燃料和生活物资携带就是一个大问题。

但据《纽约邮报》2月23日报道,美国航天局近日在“密切关注科学”网站上公布了一段视频,其中来自美国加州大学圣巴巴拉分校物理学教授菲利普·卢宾谈到了未来制造一种镭射激光推进系统的可能性,这种新推进器有望最快在三天内,将航天器送上火星。

对交通工具而言,推进器是将动力转换成推力的重要装置,而传统的航天器大多都是将助推器向相反方向发射来推动自身前进。此类助推系统要求必须在航天器中携带大量燃料,这就使得航天器必须负重,而恰恰这点会严重影响其飞行速度,从能源角度来说这使得远距离太空旅行非常低效。

卢宾教授指出新型光子推进系统的原理很简单,即使用激光束释放出的光子提供推动力来推动航天器。化学加速系统受限于化学过程释放的能量,而电磁加速仅受到光速的限制。从理论上来说,这一推进系统可以使推动力达到相对论性速度,也就是与光速相近的速度。目前人类社会中尚没有达到相对论性速度的交通工具,一旦新的推进系统改变目前航天器的配置,那么不管航天器的大小,负重多少,都能很快到达火星或其它星球。

新型推进器计划由美国加州大学实验宇宙小组进行,光子推进系统也被称为“星际探索定向推进系统”。经研究人员介绍,该系统的总体思路是,研究团队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。简单来说,科学家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。

光子推进器不需要任何推进燃料,推进器的使用时间也更持久,速度更快。根据理论测算,装载光子推进器的航天器,速度最高可达光速的四分之一。将一百公斤的航天器送到火星仅需三天时间,将载人航天器送至火星仅需一个月的时间,是现在所需时间的五分之一。

去年4月,卢宾教授曾在他的一篇论文中提出一种名为“目标行星及探索的直接能源系统”太空飞行器,初步设想为一个圆盘一样的扁平构造,能够搭载“镭射帆”。据他估算,在非载人情况下,一个规模完整的飞行器仅使用一公尺的“镭射帆”就能够将一个圆盘形太空船在10分钟内加速26%,从而在30分钟内抵达火星,三天内超越有史以来距离地球最远的人造飞行器——航海家1号,在12天内超越日地距离。

当然,以上所有想法都还只停留在理论阶段,想要真正实现至少还需30年。研究人员指出,制造这样一种推进系统需要“用非常强烈的光源来加速物质”。虽然这听起来很简单,但设计这种系统将是极大的挑战,因为这需要“大量复杂且昂贵的设备,比如组成大型强子对撞机的环形超导磁铁”,并且“想要将其扩大到可进行太空旅行的大小并不容易”。实际上,距离地球25光年的距离内有很多可居住的行星或星体值得探访,若该小组的计划可以付诸实践,将来人类就有更多机会进一步探究这些星体,找到宇宙中更多的“香格里拉”!

责任编辑:宗晓丽(QF0010)