恒星際旅行:兩種前往最近類地行星的技術(shù)
2016-09-18 09:36:00 來源:科技日報
向另一顆恒星派送宇宙飛船,從上個世紀(jì)五十年代起就縈繞在科學(xué)家的腦海中,幾乎每十年就有一個新的研究建議出現(xiàn)。不過現(xiàn)在,我們有了一個十分實(shí)際的目標(biāo)。
比鄰星b(Proxima b),距太陽系僅4.2光年,質(zhì)量約為地球的1.3倍,正位于宜居帶,理論上允許液態(tài)水存在。這是近年出現(xiàn)的最有望成為未來家園的類地行星。作為“下一個地球”的候選者,近,幾乎是壓倒一切的勝利,比鄰星b毫無疑問會成為星際航行鎖定之目的地。
真空中光速299792458米/秒,這是個定義上的值,F(xiàn)今,飛得最快的人造物體是美國航空航天局(NASA)的“新視野”號,速度僅是光速的1/18000。以當(dāng)前的科學(xué)理論,如果提出飛船能夠以百分之一的光速飛行,還是可以被接受的。4光年的距離在天文尺度上不值一提,但對我們來說仍難以逾越。
但“搜索外星文明”(SETI)項目天文學(xué)家杰夫·科林對《大眾機(jī)械》雜志表示,星際航行其實(shí)“沒那么牽強(qiáng)”,他們目前正與NASA開普勒任務(wù)團(tuán)隊合作,用他的話說“這一切都取決于政治和資金”。假設(shè)采取廣泛的國際合作,我們盡可以大膽設(shè)想在有生之年看到人類去問候那位我們最緊密的鄰居。
方式一:核動力推進(jìn)
上世紀(jì)中,美國核科學(xué)家首次提出了核脈沖推進(jìn)方法可用于星際間航行,當(dāng)時基本想法是:在飛船被火箭等工具送入太空后,即可于高強(qiáng)度防護(hù)板后面以一定時間間隔引爆小型核爆炸裝置,推動飛船加速前進(jìn)。這一思路后來得到改進(jìn),演化出三種利用核能的方式:核反應(yīng)堆的熱能、來自反應(yīng)堆的高能粒子以及核彈。盡管普遍認(rèn)為,在所有星際航行的動力問題設(shè)想中,核脈沖推進(jìn)是水平最低的,但也遠(yuǎn)超過了我們現(xiàn)在的技術(shù)水平。
與核裂變方式相比,核聚變方式推進(jìn)飛船的威力要大得多了。按《星際航行概論》(錢學(xué)森著)中計算,核聚變火箭的噴射速度就能達(dá)到光速的6%。但核裂變發(fā)動機(jī)在核心制造方面沒有太大困難,核聚變則不行——畢竟迄今我們在地面上還沒有一個能量增益的聚變反應(yīng)堆呢。
核聚變推動盡管聽起來嚇人,但其實(shí)這種動力方式也被假設(shè)可用于載人,只不過飛行中人員健康問題需要商榷。最重要的是,目前的聚變反應(yīng)堆容器體積和重量都很驚人,想要用于星際航行,還是得在磁約束或慣性約束方面有所突破!
方式二:光子推進(jìn)
這也許是我們快速到達(dá)比鄰星系統(tǒng)的最佳選擇,劃算,技術(shù)可以說是現(xiàn)成的。
因此,就在發(fā)現(xiàn)比鄰星b消息公布的第二天,1億美元的“突破攝星”計劃就宣布將自己的目標(biāo)對準(zhǔn)比鄰星b。
攝星計劃始于今年4月,由科學(xué)家霍金與俄羅斯億萬富翁米爾納聯(lián)合啟動。其設(shè)想利用傳統(tǒng)火箭發(fā)射母體太空船,將數(shù)千個配備太陽帆的“納米飛船”帶往地球高空軌道,高能激光將在數(shù)分鐘內(nèi)將“納米飛船”加速到20%的光速,驅(qū)動其飛向目標(biāo)。
該計劃一經(jīng)公布就引起工程和技術(shù)上的廣泛質(zhì)疑,但項目發(fā)起者堅信其可行。攝星團(tuán)隊希望能在20年至30年內(nèi)發(fā)射飛行器,飛越20年后抵達(dá)比鄰星b,預(yù)計拍攝到照片時應(yīng)為2060年,屆時便可發(fā)現(xiàn)該星上是否存在海洋與生命。由于距離實(shí)在遙遠(yuǎn),照片傳回地球還需要4年多時間。
當(dāng)然,即使未來證據(jù)表明比鄰星b不支持生命存活,這個位于不遠(yuǎn)處的世界依然是人類天文探索事業(yè)中最重要的星球之一——我們用最保守方式的估計,在幾百年里,利用機(jī)器人前往比鄰星b,還是完全有可能的。
編輯:賈斯曼
關(guān)鍵詞:比鄰星;類地行星;恒星;任務(wù)團(tuán)隊;光速
天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)距地球最近宜居行星比鄰星,近日,德國天文學(xué)家通過望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一顆距離地球最近的行星比鄰星,據(jù)報道,該行星表面溫度適宜,應(yīng)該存在液態(tài)水。近日,德國天文學(xué)家通過望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)一顆距離地球最近的行星比鄰星,據(jù)報道,該行星表面溫度適宜,應(yīng)該存在液態(tài)水。
2016-08-29 10:36:00
北京時間8月27日消息,歐洲南方天文臺(ESO)公布了一項重要發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們在距離地球最近的恒星(除太陽外)比鄰星的周圍發(fā)現(xiàn)了一顆系外行星,引發(fā)廣泛關(guān)注。倫敦大學(xué)瑪麗皇后學(xué)院的天文學(xué)家格列姆·安哥拉達(dá)-艾斯卡德(Guillem Anglada-Escudé)教授是作出這項發(fā)現(xiàn)的研究組負(fù)責(zé)人,他表示:“搜尋生命的旅程開始了。
2016-08-27 10:27:00
北京時間8月25日凌晨,位于智利的歐洲南方天文臺網(wǎng)站發(fā)布新聞,稱在距離地球最近的恒星半人馬座比鄰星周圍,發(fā)現(xiàn)一顆位于“宜居帶”類地行星——比鄰星b。中國科學(xué)院國家天文臺行星科學(xué)家鄭永春向科技日報記者介紹,比鄰星b的氣候與地球風(fēng)格迥異,它沒有季節(jié),空間環(huán)境也可能更為惡劣。
2016-08-26 01:50:26
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