@ 2019.12.28 , 23:58

听说过行星发动机,那听说过恒星推进器吗

在幻想中超高科技里,恒星引擎是我们的最爱之一——如果我们要移民其它星系,可以用某种十分巨大的装置,把太阳系一并打包带走。

现在,新研究为这种激进的恒星发动机技术提供了另一种理论思路。

听说过行星发动机,那听说过恒星推进器吗
(Kurzgesagt/YouTube)

所谓的Caplan推进器,利用太阳自身的能量将其推进到银河系之外,以伊利诺伊州立大学天体物理学家Matthew Caplan的名字命名。

为什么要打包跑路呢?好吧,虽然我们目前的宇宙环境还十分宜人,但宇宙仍在不断变化,因此,总有一天地球可能进入某颗超新星的爆炸范围。居安思危,在今天就开始构思的基础技术,说不定能在几百万年后的危机中为人类赢得一缕生机。如果我们下定决心,可能有足够的时间来开发恒星引擎。

Caplan推进器在靠近太阳的地方,利用电磁场从太阳风中收集氢和氦用作燃料。然后射出两束能量流作为动力——其中一束使用氦气,它们经过聚变反应堆,产生放射性氧气,使推进器向前移动;另一束使用氢,用于推动太阳并保持距离。恒星推进器本质上类似拖船。

听说过行星发动机,那听说过恒星推进器吗
(Kurzgesagt/YouTube)

仅靠太阳风无法提供足够的能量,我们还需要某种戴森球结构,将全部阳光集中到特定位置,从而提高温度(和输出功率)。

好消息是,随着太阳的移动,其他太阳系的一切都会随之而来——保持与以前相同的系内运动模式。不必单独推动地球、火星、木星和其他行星,因为太阳的引力会为我们解决一切问题。

除了Caplan推进器,还有另一种恒星发动机构想,即科学家Leonid Shkadov提出的Skadov 推进器。不过前者有一个巨大优势——更快。

如果全力以赴,Skadov 推进器可在2.3亿年内推动恒星前进100光年。另一方面,Caplan可以在短短的一百万年中令我们移动50光年,达到了逃离超新星的速度。

就所涉及的物理学而言,Skadov推进器本质上是一面巨大的曲面镜,旨在反射太阳辐射中足够的光子,以使其在空间中移动。但是,这种运动只能在一个方向上进行,进一步限制了实用性。

如果我们要带着太阳跑路,那么Caplan 推进器也许是最好的选择——尽管我们目前仅处于探讨“科学上可行性”的阶段。

这项研究发表在《太空学报》上。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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