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“突破摄星”计划重新设计星际帆船形状

发布时间: 2017-04-10 09:02:32   作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:

  2016年宣布的“突破摄星”(Breakthrough Starshot)计划有一个非常雄心勃勃的目标:使用高功率激光器向太阳系中距离我们最近的星系,即大约4光年外的半人马座阿尔法星(Alpha Centauri)发射一个微小而轻巧的太空探测器。 

  到目前为止,描绘这一概念的插图显示了:降落伞形风帆后面的探测器通过功率很高的单束激光发射到星际空间。 

  但新研究表明,这种设计太不稳定。科学家说,如果降落伞倾斜即使一点点,它可能会飞离光束,在这个过程中也会拖动探测器离开激光束。 

  这意味着帆和探头必须是一个整体,而不是以前设计的一个平坦的帆,拖着邮票尺寸大小的探测器。 

  在“摄星”成为现实之前面临许多挑战,曼彻斯特还注意到与球和激光束相关的两个这样的挑战。 首先,球必须非常轻巧,反射性极强。 

  

  图2 虽然早期的概念显示了一个宽阔的降落伞形风帆,但球形帆可能是一个更好的设计。

  曼彻斯特说:“如果它吸收太多的激光功率,如果它不够闪亮,就会起火,因为有太多的功率来自激光。 

  其次,让四束高功率的激光束完美排列并不容易。激光器将通过组束产生,并不是来自四个单独的仪器,而是组合来自数百台机器的阵列发出的光束以产生发射探测器所需的功率。 

  为了产生足够高的功率,光束需要排成一行或同相。这是棘手的,因为激光的波长非常小,在微米的量级。 

  但是,通过战略性地投资1亿美元在这些不同的领域,“突破摄星”小组成员认为他们可以解决这些问题以及其他问题。 

  曼彻斯特说:“每个人都希望20年是正确的数字。“如果现在有足够的投资在正确的领域,20年内,我们将能够做一些事情。” 

  但是一个问题仍然是愚蠢的:如果探测器是一个球,我们还能称之为帆吗? 

  曼彻斯特说是的。 他说:“从激光器推动的意义上说,这仍然是帆。” 

  婷威编译自: http://www.space.com/36146-breakthrough-starshot-interstellar-laser-sail-ball.html

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