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科学家正开发一种激光动力帆 或让人类20年内抵达半人马座阿尔法星

前瞻网    2021-06-13 19:42

 

科学家正开发一种激光动力帆 或让人类20年内抵达半人马座阿尔法星

半人马座阿尔法星是离我们最近的恒星系统,可能是找到外星生命的最佳机会——但以目前的技术,要到达它可能需要数千年。

好消息是,科学家可能已经找到了一种在人类有生之年就能到达那里的方法。他们声称,这项技术包括一个激光动力帆,或许有一天可以让我们航行24万亿英里,并在20年内到达我们最近的恒星邻居。

这种新型宇宙飞船推进系统由澳大利亚国立大学(ANU)的科学家设计,是旨在探索半人马座阿尔法星周围世界的国际倡议的一部分。

“突破摄星”计划要求设计一种超轻型航天器,充当一个光帆,以前所未有的速度前往4.37光年外的三星级系统。

虽然从地球的角度来看,这是一个很遥远的距离,但它比最近的类日恒星要近三倍。

根据这一概念,探测器将由激光推进系统发射到太空。为帆提供动力的光将来自地球表面——通过数百万束激光的合力照亮帆,推动它进入星际旅行。

该研究的主要作者Chathura Bandutunga博士说:“要跨越半人马座阿尔法星和我们的太阳系之间的巨大距离,我们必须跳出固有思维模式,打造一条星际旅行的新途径。”

“一旦上路,帆在到达目的地之前将在真空空间中飞行20年。”在飞越半人马座阿尔法星的过程中,它将记录图像和科学测量数据,并将其广播回地球。”

然而,一个潜在的障碍是发送探测器所需的激光的规模,以及让它们作为一个整体发挥作用。

澳大利亚国立大学物理研究学院的罗伯特·沃德博士说:“‘突破摄星’项目估计,所需的总光功率约为100 GW,大约是目前世界上最大电池容量的100倍。”

“为了实现这一目标,我们估计需要大约1亿台激光器。”

为了协调这场表演,澳大利亚国立大学的设计需要一颗Beacon卫星——一种放置在地球轨道上的引导激光,它充当导体,将所有的激光汇聚在一起。

Bandutunga博士说,就像最终的光帆一样,这项研究正处于漫长旅程的开始。

他说:“虽然我们对自己的设计很有信心,但实际情况还有待检验。”“下一步是在受控的实验室环境中开始测试一些基本的积木。”这包括将小阵组合成大阵的概念和大气校正算法。

“澳大利亚国立大学所做的工作就是看看这个想法是否可行。我们的目标是找到立即能用的解决方案,对它们进行模拟,确定它们在物理上是否可行。”

2017年,NASA透露,已经开始计划前往半人马座阿尔法星,希望在2069年阿波罗11号任务100周年之际发射升空。

目前只有两艘人造宇宙飞船离开了我们的太阳系——40年前发射的“旅行者1号”和“旅行者2号”。“旅行者1号”目前以每小时3.8万英里的速度飞行。

“旅行者2号”于1977年发射,比“旅行者1号”早16天,但后者在2012年成为第一个到达星际空间的,因为其更快的轨道。

半人马座阿尔法星有三颗恒星:半人马座A、半人马座B和比邻星。

去年12月,天文学家透露,他们正在“仔细调查”来自比邻星(Proxima Centauri)的神秘无线电信号。

半人马座比邻星距离地球4.2光年,有两颗已确认的行星,一颗是类似木星的气体巨星,另一颗是位于宜居带的名为比邻星b的岩石世界。

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