新2代理网址(www.22223388.com):耗美国10%电能,20年将殖民者送到三体星,科学家终于找到办法了

科幻小说《三体》中,三体人发现地球可以生存后,大批舰队迅速上路,将在400年内抵达太阳系,占领地球,将所有人类赶到大洋洲,自己占有地球上其他土地和资源。

之所以要400年,是因为比邻星到地球距离4.2光年,三体人的飞船只能达到光速的1%,这也导致地球人有400年的时间来应对,鹿死谁手其实成了未知数。

不过现在,三体人还没出手,美国一个科学家团队已经准备抢先“入侵”三体星了,而时间,可能仅需20年!

这项研究来自加利福尼亚大学圣巴巴拉分校,科学家们的计划是耗用占美国电网十分之一的电量,将微型光帆飞船加速到30%光速,从而在20年内抵达比邻星,开启对我们太阳系最近邻恒星系的殖民活动。

你可能觉得不可思议,光帆飞船有多大,能载人吗?书中地球科技发展几百年后,能送去三体舰队的,还只是一颗人类的大脑呢。

科学家们设想的“殖民者”当然不是人,而是这个星球上最坚韧的物种――水熊虫,无论在何种极端环境中,它都能信马由缰,怡然自得地活着。

你可能已哑然失笑了,水熊虫不就是《三体》中三体人的原型吗?环境恶劣就脱水躲进仓库,恒纪元来了拿出来往水里一扔,泡水就复活了。美国科学家可真是顽皮,这是要开创三体文明,把科幻变成现实吗?

这也是没有办法的办法,根据相对论的说法,任何有静止质量的物体,速度越快,越接近光速,质量就会变得越大,加速需要的能量也就越多,到最后你无论耗费多大的能量,也是难以向光速更近一步。

所以科学家们开始讨论用激光加速轻质量的光帆飞船,来向我们最近的恒星系“殖民”,而这,可能是目前唯一有望快速实现的技术。

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根据科学家们的测算,可以在地球上建设大型激光阵列,集中起来推动太空中的光帆飞船――可能只有人类的手掌大小,将其加速到30%光速,这样就可以在20年内抵达比邻星。

由于飞船太小,当然不可能把人类送过去,而体型微小,可以耐151°C高温,接近绝对零度-272°C低温,高达人类1000倍致死量X射线等极端辐射,或真空及极端大气压下都能生存的水熊虫,当然就是最好的“人”选了。

然而要把水熊虫送去三体星,付出的代价绝对不菲,由于阳光强度随距离不断降低,必须在地球上建立大型激光阵列,才能推动太空中的光帆加速。

美国宇航局的星光计划已经开发出了一种激光相控阵列,可以扩展到相对论飞行所需的尺寸,大约是1公里到10公里的规模,每次发射需耗费100吉瓦数量级的定向能量功率,约为美国电网的十分之一,可以逐渐将光帆加速到30%光速,从而可以在20年内抵达比邻星。

你是不是已欢欣鼓舞了?人类,不,人类的技术终于可以走出太阳系,向邻近的恒星系殖民了。虽然殖民的只是微不足道的水熊虫,但假以时日,谁敢说它们不会在另一个星球上演化出更大更高级的物种,甚至智慧生命呢?

然而你可能还忘记了一个关键――速度,如此快的速度,30%光速,到达比邻星后该如何减速呢?如果不减速,直接撞向行星,飞船肯定直接气化,水熊虫殖民者们也不可能经受如此极端的高温,没有任何可能幸存下来。

科学家们思考了各种减速的办法,不过在30%光速下,似乎没有一种可以实用。目前最有可能的,是利用来自比邻星的阳光反向推动,但计算表明,光帆飞船速度需小于5%光速才有可能,所以目前还是无解,即使发射飞船,做的也是无用功,而水熊虫殖民者们,恐怕就只有从先驱直接变成先烈了。

我倒是想到了一种办法,可以将光帆做成镜面可变形的,接近比邻星后,让光帆变成抛物面,激光汇聚到光帆后,反射聚焦到飞船的镜面上,再反射反向推动飞船,同时通过调整反射镜面的角度,还可以控制飞船的飞行方向,就和帆船逆风航行的道理差不多。

这么简单的方法,科学家们都没有想到,估计太难了,没什么可行性,你还有什么更好的办法呢?

这项研究发表在《Acta Astronautica》上,标题是:

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