收藏文章 楼主
用阳光驱动的光帆飞船可以跑多快?
网友【发现了】 2022-04-10 03:52:16 分享在【时代发展的印记】版块    1    5

直径930亿光年的可观测宇宙,是人类目前已知的规模最大的“有意义”的场所,其内数万亿个星系与数万亿倍于星系数量的恒星们,共同造就了宇宙的璀璨。

网友分享在meiguo.com上的图片

看到这里你也许会觉得人类大脑的思想范围更大,比宇宙大得多,但可惜的是大脑的思想范围再大也是没有意义的,无法对宇宙所处的客观世界产生直接影响,因此在宇宙面前,人类文明以及地球和太阳系都不特殊,都很平庸。

网友分享在meiguo.com上的图片

以目前的航天器万分之一光速的巡航速度来看,人类连遨游半径一光年的太阳系都做不到,前往最近的38万公里外的月球需要一周时间,前往火星则需要半年时间,早在1977年就发射升空的旅行者系列探测器到今天也才飞了220亿公里左右,还得再飞3万年才能离开半径一光年的太阳系。

网友分享在meiguo.com上的图片

那么有没有一种技术,能在目前的科技水平下实现遨游太阳系甚至是前往其他恒星系的目标呢?

网友分享在meiguo.com上的图片

或者说有没有什么技术,能让航天器的速度从目前的万分之一光速,提升到百分之一光速甚至十分之一光速呢?

答案是有的,那就是光帆飞船

网友分享在meiguo.com上的图片

顾名思义,光帆飞船就像大航海时代的风帆战列舰一样,本身没有太多的燃料甚至是没燃料,前进全靠自然界本身就有的动能,在地球上这种动能是大气环流带来的风,而在宇宙中就是恒星们发出的光子了。

根据爱因斯坦在上个世纪的研究,具备波粒二象性的光子虽然没有静止质量,但以每秒30万公里飞行的光子是可以对其他物体施加压力或者说推力的,这种压力被称为光压。

网友分享在meiguo.com上的图片

如果我们在地球之外的太空中展开一面巨大的反光膜,那么太阳光压就会推动这张反光膜使其不断前进,理论上只要太阳光足够强,反光膜的面积足够大质量足够轻,那么这张薄膜的速度最快能达到光速的五分之一,也就是每秒六万公里。

网友分享在meiguo.com上的图片

最重要的是光帆飞船以及做过好几次实验了,2019年马斯克的重型猎鹰就曾运载过LightSail 2号在太空中展开,并且成功检测到了光帆探测器被太阳光压推动的痕迹,虽然这一速度只有0.058mm/s²,但也不失为一个重大进步。

网友分享在meiguo.com上的图片

现在唯一的问题是,太阳光的光压太微弱了,虽然它能持续不断给光帆加速,但需要相当长的时间才能将光帆加速到准相对论速度,基于这种困境,天文学界开始设想用强激光推动光帆,以此来取代微弱的太阳光压。

网友分享在meiguo.com上的图片

发表在《纳米快报》上的论文内容表示,在现有的材料技术下,人类完全能把一张直径3米的光帆的质量控制在1克以内,如此轻盈的光帆在地面强激光的推动下将产生明显的受压形变,然后它的速度将在短时间内提升到光速的20%左右。

网友分享在meiguo.com上的图片

光速的20%也就是每秒6万公里,以这个速度只需要20年时间,就能抵达4.22光年外的比邻星,从比邻星发回的探测数据也只需要20年就能返回地球,如此一来一回仅需40年,人类就能获得比邻星的基本情况。

网友分享在meiguo.com上的图片

看到这里你也许会觉得40年很长,但实话实说40年好歹还在人类的寿命范围之内,旅行者系列探测器发射至今已经过了45年,很多亲历者也还在世,所以不要对时间耿耿于怀了,毕竟旅行者一号只是飞到了220亿公里外,而光帆探测器前往的可是4.22光年外的半人马座比邻星。

网友分享在meiguo.com上的图片

以上这些看上去很科幻的情节,其实是很有可能在未来数十年内发生的,毕竟莱特兄弟发明飞机的1903年距离阿姆斯特朗登月的1969年也就隔了66年而已。

网友分享在meiguo.com上的图片

不出意外的话,未来50年内随着可控核聚变等一系列瓶颈技术的突破,人类文明也将迎来新一轮的技术爆炸,从而进入一个新的时代。

出处:头条号 @宇宙观察

meiguo.com 发布人签名/座右铭这家伙浪费了“黄金广告位”,啥也没签!
大家都在看
楼主新近贴
回复/评论列表
默认   热门   正序   倒序
meiguo.com 创始人

emotion

5   2022-04-10 03:52:16  回复

回复/评论:用阳光驱动的光帆飞船可以跑多快?

暂无用户组 升级
退出
等级:0级
美果:
美过
精华推荐
  1. 川普政府的关税政策或将加速中国崛起,助力中国成为全球的经济主导力量!
  2. 马斯克的“130天政府生涯”终结后…
  3. 能熟练运用AI也不行?硅谷的40万人在近期被炒鱿鱼
  4. 嘴唇经常干裂起皮,或许并非缺水!
  5. 中美各自取消91%关税!为防🇺🇸川普政府反悔,🇨🇳重申关键问题!
  6. 川普和马斯克的公开交锋升级了
  7. 盖茨列出了10项改变世界的技术名单
  8. 中美通话的内容简短,但意味深长!
  9. 美国联邦调查局警示:“新型医疗保险”骗局泛滥
  10. 美国政府“管不着”加州?纽森州长说继续做中国生意!
  11. 出乎全世界意料,中美两国的“2025日内瓦谈判”太亲密了吧?
  12. 旅居海外十几年,母亲是心头之痛!
  13. “蜗居”纽约的中国穷人:男女同住,毫无私隐… 却坚持不肯回国
  14. 马斯克声称川普在“爱泼斯坦名单”,白宫回应:局面令人遗憾!
  15. 美国房价仍然高位,“美国梦”成奢望!
  16. QQ等级256级用户诞生,首次解锁“时光企鹅”图标!
  17. 美国对华为“HarmonyOS”采取行动,引发科技领域的新争议!
  18. 美国“非法移民家庭”遣返行动引发了“婴幼儿无国籍”的危机
  19. 中美两国元首针对当下双边关系和经贸合作,☎️通话交流!
  20. 美国企业在强化回归办公室的工作要求
  21. 金星地壳似乎剧烈变化了,NASA即将启动新任务探索求证!
  22. 在美国,千万别做的这些事盘点!
  23. 手机充电习惯是影响电池寿命的根本原因
  24. 美国暂停了学生签证预约,申请者在社交媒体平台的活动须谨慎!
  25. 中美贸易战的谈判再起,稀土贸易成为焦点
  26. 全球AI人才的争夺战白热化,顶尖研究员成为了科技巨头争夺焦点
  27. 英国2岁男童竟然刷新了门萨俱乐部“最年轻男性”会员纪录
  28. 川普家族“哈佛风波”和签证政策的突变
  29. 互联网女皇“340页AI报告”猛料刷屏
  30. 属于中国的世纪可能已经到来
  31. 任天堂的Switch 2正式发售,参数细节全曝光!
  32. 川普总统:加拿大可以免费加入“金穹”导弹防御系统
  33. 世界瞩目的电话,十个不寻常的细节剖析!
  34. 判刑15年!发币ICO的定性为诈骗
  35. 鲁比奥声称将会收紧中国留学生的签证审批政策
  36. 韦伯望远镜(JWST)发布迄今为止最大的早期宇宙地图

美国动态 美果搜索

Your IP: 216.73.216.129, 2025-06-29 07:54:20

Processed in 0.07709 second(s)

头像

用户名:

粉丝数:

签名:

资料 关注 好友 消息