我们如何在太空中星际旅行？( 四 ) _小知识

为了缩短抵达恒星的必要时间，我们甚至可以给太阳帆增加推进器。一种可能性是在月球上放置一组大型激光装置。激光束射到帆上，在帆朝着恒星飞行时增加帆的动量。

由太阳帆驱动的宇宙飞船面临的一个问题是很难停止和转向，因为光是从太阳向外运动的。一种可能性是使太阳帆的飞行方向倒过来，利用目标恒星的光压让飞船减速。另一种可能性是围绕远距离恒星飞行，利用该恒星的引力在返回途中产生弹弓效应。还有一种可能性是在卫星上降落，建造激光电池，然后背对恒星光和卫星激光束飞行。但无论哪一种，都会使它的控制显得笨拙而迟钝。

这并不止是一个空想。 2010年，日本太空开发署成功地发射了“伊卡洛斯”号太阳帆。这是利用太阳帆技术在星际空间发射的第一艘宇宙飞船。该帆呈正方形，对角线长约20米，利用太阳帆推进系统向金星飞行。日本人希望，最终能够利用太阳帆推进系统向木星发射另一艘飞船。

2. 核火箭

和许多科幻作品一样，科学家也考虑过用核能驱动星际飞船。只是在上世纪五六十年代的一系列试验中，有关核火箭的构思基本都以失败而告终，因为它们太不稳定，太复杂，以至于无法处理。而且我们还在试验中发现，普通的聚变反应堆不能产生驱动星际飞船的能量。一座典型的核电厂的发电量约为10亿瓦，这样的能量不足以抵达恒星。
有科学家因此提议采用原子弹和氢弹而非反应堆为星际飞船提供动力。比如大名鼎鼎的“猎户座计划”提出的火箭是由原子弹爆炸所产生的一连串核冲击波推进的。星际飞船可以从其后面丢下许多原子弹，产生一系列强大的X射线冲击波，然后冲击波会推动星际飞船向前飞行。这是一个一举两得的计划，既可以帮助人类探索外太空，又可以借机消耗掉地球上那些危险的武器。有物理学家估计，一艘重达800万吨的飞船开展一次太阳系内的航行，大约需要1000颗氢弹提供动力，这是个相当划算的数字。

只是后来出台的《全面禁止核试验条约》扼杀了“猎户座计划” ，该条约禁止实行核武器的地面实验。没有了实验，物理学家无法对项目的设计进行改进，于是只能黯然终止。

3. 冲压喷气聚变
有科学家提出了另一个核火箭建议，他把聚变发动机想象成类似普通的喷气式发动机。冲压喷气式发动机吸取前面的空气，然后与燃料进行内部混合。点燃空气和燃料混合物后，产生化学爆炸，形成推力。他设想着把相同的基本原理应用于聚变发动机上。冲压喷气聚变不吸取空气，而吸取星际空间到处可见的氢气。氢气被电场和磁场挤压、加热，直到氢气融合成氦，这个过程释放大量的能量，引发爆炸，然后产生推力。由于在外太空在理论上存在着取之不尽的氢气，因此，我们可以想象得到，冲压喷气聚变发动机能够永久运行。

只是，冲压喷气式发动机还面临着一些问题。比如，由于质子主要存在于星际太空中，所以聚变发动机必须燃烧纯氢气，产生的能量也会随之削弱不少。要知道，融合氢气的方法很多。在地球上，最好的方法是融合可以产生大量能量的氘和氚。可是科学家发现外太空中的氢是单个质子，因此，沖压喷气式发动机只能用质子融合质子，其产生的能量不如融合氘和氚所产生的能量多。

我们如何在太空中星际旅行？( 四 )

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