科技日报练习记者 于紫月
“进步前辈的文明可能更偏向于利用电帆，而非光帆。”
近期，美国哈佛年夜学理论与计较研究所研究职员亚伯拉罕·勒布针对这个良多人都好奇的题目向外媒做领会答。勒布与美国佛罗里达理工学院航天物理与空间科学系研究职员马纳斯维·林加姆合作研究发现，在年夜大都恒星四周，电帆是比光帆更好的推动系统。
少工质推动航天器是潜力股
“今朝年夜大都航天器依靠于喷气推动式策动机，经由过程年夜量气体高速喷生产生反感化力，即推力。但是，若是航天器想冲要出太阳系，走向更广袤的星际空间，这类高度依靠工质的推动体例明显其实不经济划算，远航能力也受本身携带的燃料量限制。”近日，北京理工年夜学宇航学院副传授谢侃在接管科技日报记者采访时暗示。
工质，即实现热能和机械能彼此转化的前言物资，也可当作是推动剂或燃料。若是想要解脱工质的限制，就要想法子从空间情况中“罗致能量”，进步续航能力。
谢侃告知记者，最近几年来，愈来愈多的研究者将眼光投向了少工质乃至无工质推动体例，包罗早已利用的光帆和“新生代”的磁帆和电帆。
光帆的概念由来已久，早在上个世纪20年月就有人起头思虑如何“驭光而行”。现在，光帆已然在航天器中成功利用，如美国的地球卫星“光帆2号”、日本的宇宙探测器IKAROS等。光帆的工作道理年夜体为，太阳辐射出的光子撞击光帆概况的金属镀层时被反射，实现动量互换，赐与航天器飞翔的动力。
除光子，太空中还遍及存在着等离子体。等离子体是带有不异电量的正电荷和负电荷粒子构成的一个整体，整体呈电中性。
上世纪90年月，有学者打起了等离子体的主张，提出了磁帆的概念——操纵太阳辐射出的带电粒子在固定磁场中偏转而将部门动量传递给航天器以取得加快度的一种推动方式。
21世纪初，电帆的思绪随之问世。学者设计的电帆外形与光帆、磁帆中常见的平板状帆板分歧，最起头是鱼网状，现在更偏向于伞骨状。电帆的主体布局首要由导电铝线的“绳索”组成。每条铝线上都带有电荷，经由过程与空间中的带电粒子的相吸相斥道理发生动力。
隐藏性和续航性同时统筹
光帆尺寸年夜，动辄几十千米，且受限于光子，在阔别恒星的区域或被其他天体掩蔽的阴晦处，光帆能阐扬的鞭策感化就极为有限了。比拟而言，磁帆和电帆更具有深空航行的潜力。究竟结果，空间中几近所有区域都有带电粒子的身影。
谢侃也认同外星文明也许更偏向于电帆的不雅点。
“外星人存在吗？他们在哪里？”这是天文学界甚至人类一向尽力寻觅谜底的题目。费米悖论指出，科学推论可以证实，外星人的进化要远早于人类，他们应当已来到地球并存在于某处；但是迄今为止，公然资料表白人类并未发现任何有关外星人存在的蛛丝马迹。
“会不会是外星人曾来过，却并未被我们发现？没有人知道谜底。”谢侃告知记者，最少我们现阶段认知规模内的光帆应当不是外星文明的最好选择。光帆的续航能力暂且非论，反射光子的工作道理就注定了以光帆为自动力的航天器不管走到哪里，都像是一面庞大的镜子——光灿灿、亮堂堂。若是外星文明进化更早、曾擦过地球，那我们不成能发现不了；若是外星文明还没有进化成我们现有的水准，那末在探测其他文明时，未证实对方是敌是友之前，想必也不会采纳如斯“高调”的体例。
比拟而言，电帆和磁帆就隐藏良多。“特别是电帆，几近不会向四周发射较着的可探测旌旗灯号，是个名不虚传的空间‘影子’。”谢侃说。
但是，均匀1立方厘米空间中仅存在5个带电粒子的淡薄水平也让人们对电帆的速度耽忧。尽人皆知，宇宙的间隔动辄以光年计量，这意味着航天器的速度要到达光速的量级，航行时候才能与人类短暂的寿命相匹配。要知道，人类汗青上第一艘星际空间探测器“观光者1号”从发射升空到飞离太阳系花了整整35年。
淡薄的带电粒子决议了电帆需要年夜量的时候加快。林加姆暗示，电帆经由过程频频接近恒星终究可以到达0.1倍光速，但他们估量，这需要在100万年的时候里“遭受”1万次，但从人类寿命的标准上看，100万年太漫长了。
“若是宇宙中存在长命物种，那末电帆就是一种相当便利和节能的体例，可以在数百万年的长时候段里摸索银河系。”林加姆说。
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