科學家新技術 ：未來讓航天器速度接近光速，3天就能到火星了！

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2月27日報道美媒稱，在載人火星任務面臨的眾多問題中，飛船到達火星的飛行時間是眾多難題之一。目前的估計是，載人飛船大約需要6個月時間從地球飛到火星，即便是這樣，這些發射任務也要趕到最佳發射窗口期才能進行，機會每兩年才有一次。不過美國航天局（NASA）正在開展一個實驗性項目，認為能在幾天之內抵達火星。

據美國《紐約郵報》網站報道，通過「密切關注科學」網站，NASA最近公布了一段視頻，在視頻中，主要的研究人員菲利普·魯賓（Phillip Lubin）談到了製造一種鐳射激光推進系統的可能性。該系統可以讓一個100公斤的飛行器3天時間就能從地球到達火星，載人飛船可在1個月內到達火星。

這項計劃是加州大學實驗宇宙小組進行的，主要的研究人員魯賓說：「我們能在幾天內將100多公斤的穿梭機推送到火星。」

這個系統被稱為「DEEP IN」或星際探索定向推進（Directed Propulsion for Interstellar Exploration）。這個想法的總體思路是，我們已經能夠在實驗室獲取到相對論級別的速度，但還沒有在實驗室以外應用這項技術(從本質上說，這是一個電磁技術而不是化學)。簡單來講，我們可以將粒子加速器內的單個粒子推進到接近光速，但還沒有將這項技術擴展到宏觀層面。

現在的太空飛船都是用燃料推進，速度會因為太空飛船的重量而減慢，而太空飛船有因為必須要裝燃料，速度會更慢，但若能用鐳射光推進，不僅飛行棋不會有多餘負擔，速度也能加快很多。

魯賓說距離地球25光年的距離內實際有很多有居住可能的行星或星體值得探訪。現在什麼也無法確定，所以他們有很多能選擇的目標，其中最近的是地球只有4光年的南門二。

所以若魯賓的計劃可以付諸實行的話，將來我們就更有機會進一步探究這些星體。

其實早在去年4月，魯賓就在他的論文《A Roadmap to Intersteller Flight》中，提出一種他命名為DE-STAR（Directed Energy System for Targeting of Asteroids and ExplorRation，目標行星及探索的直接能源系統）的太空飛行器，它是個想圓盤一樣的扁平構造，搭載鐳射帆。

魯賓說：「一個規模完整的DE-STAR 4能靠着一公尺的鐳射帆將一個圓盤形太空船在10分鐘之內加速到26%，在30分鐘內抵達火星，3天內超越航海家1號（有史以來距離地球最遠的人造飛行器），在12天內超越12AU（地球到太陽的距離），並在15年內抵達南門二。」

不過這些設想都發生在非載人情況下......

這種系統靠的是電磁加速而不是目前火箭通過燃燒燃料推動自身前進的化學加速。目前太空飛船飛行不得不依賴大量燃料供應，額外加重了飛船的負擔，使得遠距離太空旅行從能源角度來說非常低效。電磁加速則沒有此類負擔。

魯賓最近在一篇談及該技術的論文中說：「電磁加速僅受到光速的限制，而化學加速系統則受限於化學過程釋放的能量。」

魯賓說，製造這樣一種推進系統需要「用非常強烈的光源來加速物質」。雖然這聽起來很簡單，但設計這種系統將是極大的挑戰。「密切關注科學」網站解釋說，建設這個系統可能需要「大量複雜且昂貴的設備——比如組成大型強子對撞機的環形超導磁鐵」，而「想要將其擴大到可進行太空旅行的大小並不容易」。