瑞士SETI俱樂部:用太陽帆推進(jìn)技術(shù)尋找外星智慧生命
在科幻小說和電影中,外星文明是一個火爆的話題,人們總是想知道外太空中是否存在著比人類更發(fā)達(dá)、更高級的生物。然而,這個問題一直以來都無法得到確切的答案,我們也無法肯定地說外太空中是否存在著外星文明。但就在最近幾年,人類開始采用更加先進(jìn)和科學(xué)的方法來尋找外星文明。瑞士SETI俱樂部就是這樣一家機(jī)構(gòu),他們的使命是利用最新的科技手段來搜索外太空中的智慧生命。
在這篇文章中,我們將會介紹他們使用的太陽帆推進(jìn)技術(shù)以及這個計(jì)劃的具體情況。相信大家在看到“太陽帆”這個詞組時(shí),想必已經(jīng)在腦海中形成了一個比較直觀的想象:一張白色、帆狀的大布片,被深空中的太陽輻射所推動著。這個想象并沒有錯,因?yàn)樘柗七M(jìn)技術(shù)的機(jī)構(gòu)就是這個樣子的。太陽帆其實(shí)是一張非常大的、非常輕薄的、由反射材料制成的薄膜,通常有數(shù)十米甚至上百米的邊長,其厚度不到幾個納米。肉眼是看不到這張帆的,因?yàn)樗鼛缀跏峭该鞯模蝗欢?,它的反射性卻非常強(qiáng)。當(dāng)太陽輻射直射在帆上時(shí),這張帆便會被輻射推動著移動。不過,這個力并不是很大——它相當(dāng)于太陽輻射的壓力,是非常微弱的。
由于太陽帆上的反射率非常高,它可以實(shí)現(xiàn)類似于反光鏡的作用,把太陽輻射反射并聚焦到一點(diǎn)上。這種聚焦作用有時(shí)被稱為“光子錐”,其實(shí)質(zhì)是太陽帆就像一個聲音聚焦器一樣,可以把來自太陽的能量“聚攏”到一小塊區(qū)域內(nèi),形成比較大的加速度,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)宇宙飛行器的加速。比如,太陽帆推進(jìn)技術(shù)可以用來給飛船增加速度,讓飛船達(dá)到目標(biāo)星球的速度。與傳統(tǒng)的燃料驅(qū)動推進(jìn)系統(tǒng)相比,太陽帆推進(jìn)技術(shù)具有更高的速度和更長的續(xù)航能力,因?yàn)樗恍枰獢y帶燃料。因此,瑞士SETI俱樂部的探險(xiǎn)計(jì)劃也采用了這種推進(jìn)技術(shù)。
與傳統(tǒng)的燃料驅(qū)動推進(jìn)系統(tǒng)相比,太陽帆推進(jìn)技術(shù)具有更高的速度和更長的續(xù)航能力,因?yàn)樗恍枰獢y帶燃料。因此,瑞士SETI俱樂部的探險(xiǎn)計(jì)劃也采用了這種推進(jìn)技術(shù)。該組織表示,他們將采用最先進(jìn)的推進(jìn)技術(shù),在最高60公里每秒的速度下穿越太陽系,并探索和監(jiān)測可能存在的外星文明。這不僅需要先進(jìn)的推進(jìn)技術(shù),還需要高精度的定位和探測裝置、智能化的控制系統(tǒng)以及長達(dá)數(shù)十年的持續(xù)運(yùn)行能力。
瑞士SETI俱樂部的探險(xiǎn)計(jì)劃旨在穿越全太陽系,如果這個計(jì)劃最終能夠得以實(shí)現(xiàn),探測器還將會向更深的宇宙進(jìn)發(fā),這就需要太陽帆推進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)長期實(shí)現(xiàn)力量的推進(jìn),然而,更深入的宇宙空間里大量存在較小的塵埃顆粒,這種較小顆粒也將對太陽帆推進(jìn)產(chǎn)生影響,因?yàn)檫@些粒子會對太陽帆造成阻力,導(dǎo)致實(shí)現(xiàn)力量的損失。因此,研制太陽帆推進(jìn)技術(shù)需要考慮的因素還包括塵埃顆粒的影響、航行路線的規(guī)劃以及控制制導(dǎo)等問題。