又取得一项技术突破!到达火星仅需20天,移民太空或为时不远
去年我国成功发射了天问一号火星探测器,开启了火星探索之旅,但根据现有速度来看,探测器到达火星需花费半年时间,相较于整个太阳系而言,这点距离自然可以忽略不计,若人类想用常规的探测器来探索太空,则需要数万年之久,时间太过遥远。近日,科学家们寻找到了一种新的技术,极大缩短了探索时间,这意味着人类飞出太阳系已为时不远了。
这种技术名为“光帆”,也被称为“太阳帆”。天文学家开普勒早在400年前就提出过该设想,飞行器不需要要任何能源的支撑,只靠太阳光的辐射就可快速飞行。随后这400年间,众多科学家围绕这一设想展开论证,反复改善飞行器材质,优化飞行器结构方案,为如今“光帆”技术的发展奠定了坚实基础。霍金生前曾提出了一项应用该技术的工程,主要是通过利用太阳辐射提供的光压,使质量较轻的飞行器进行加速,经过严密计算,在不出意外的情况下,飞行器到达距太阳系最近的比邻星只需50年的时间。
科学家指出,飞行器的表面积和质量是决定“光帆”加速的主要因素,要想让“光帆”发挥的效果达到极致,就必须保证飞行器的质量达到最轻,表面积最大,但在一般情况下,二者是成正比的,因此飞行器的制造材料成了主要的困扰难题。不过好在科学家们通过悉心研究,找到了一种最理想的材料——聚酯薄膜,不仅轻薄还十分坚硬,并且反光效果极为优秀,满足了飞行器质量小、反射率高的要求。
近期,洛杉矶研究团队提出了一个优化版方案,将飞行器总质量减轻到100克的前提下,在原有的聚酯薄膜中增加氮化硅或者氮化硼物质,进一步提高对光子的发射率,同时可在地球上向飞行器发射激光,以此来增加供给推力,使飞行器具备更快的加速度。这一方案在理论上看,飞行器从地球到达火星只需20天的时间,就算飞到冥王星也只需要3年,与传统的探测器相比,有了质的飞跃。当前该方案已通过多次实验论证,并进行了相应的太空实验。
相信随着飞行器的不断优化,人类对太空的探索将变得越来越深入,或许只需等待几十年的时间,就能得知更多的太空奥秘,加快人类“移民太空梦”的实现。