来源:新知客
星际高速公路
文/ 张鲲
为每个行星建一个码头,用高能等离子束在其间架起高速公路,未来的飞船不用带任何燃料,就能在行星之间飞驰。
罗伯特• 温格(Robert Winglee)是华盛顿大学的教授,他所领导的小组10 年来一直在研究磁化等离子束推进系统(MagBeam)。
MagBeam 是从温格的一个早期构想,微磁球等离子推进(M2P2,i-Magnetospheric Plasma Propulsion)演化而来的。这一概念提出将飞船放在一个等离子体泡里面,然后借助太阳风穿越银河系。
太阳风是从太阳日冕层发出的高速运动的带电粒子流。这些带电粒子速度超过每秒350 千米,最高甚至达到每秒1000 千米。在毫无遮拦的宇宙空间里,它们就像阵阵狂风。
1964 年,科幻作家阿瑟• 克拉克发表了著名的《太阳帆船》(Sunjammer ),提出可以用很轻的材料做一面巨帆,在真空中利用太阳的光压和太阳风实现星际旅行:“它是那么轻,一平方千米薄膜只有1 吨重,可采集两千克辐射压力。假如给它系上悬索,它就能拉着我们上天。第一秒钟,我们移动5 毫米,一小时后,我们以每小时13 千米的速度移动,一天之后,我们以每小时3000 千米的速度移动,一两天内就可以达到第二宇宙速度。这一切,无需耗用一滴燃料。”
“将推进系统分离出来确实让飞船更轻而且造价更低了,”金斯顿大学的克里斯• 韦尔奇(ChrisWelch)曾经评论说。“但前提是已经建成了所需的大型基础设施。就好像现在满世界跑的都是马车,温格告诉人们可以坐一种叫地铁的东西,但是你必须先修隧道和铁轨。”
温格也承认这个计划要实现,有必要花费数十亿美金在太阳系内部建立一些前哨站。但是他强调这些对人类走向太空都是物有所值的投资。他还举火星的例子,认为目前的一个来回要两年半,大家应该计算这当中的风险,而MagBeam 系统只需要3 个月,还能重复使用多次。为了省几十亿美金,人类放弃的可能是永久居住太空的机会。
然而,要真正实现MagBeam,每个星球上要装也许不只一个太空站,这样才能确保效率和安全性。温格的团队目前已经进入到原型机的制作和测试阶段,包括太空站和飞船两边所需的发射和反馈设备。当前最令人担心的还是粒子束的稳定性——如此遥远的距离,如何保证它不会散开,同时不会受到太阳风的干扰。温格设想用一个条形的磁场来控制,但这可能使MagBeam 变得更加昂贵。
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