光帆应该用什么材料制作

突破摄星计划旨在在短短几十年内跨越遥远的距离到达最近的恒星。他们的任务是使用高功率激光将反射帆技术推进到相对论速度。帆材料的选择是其成功的关键,因为它必须重量轻,同时能够承受加速度和[…]文章《光帆应该由什么制成》首次出现在 Knowridge 科学报告上。

来源:Knowridge科学报告
DALL-E 光帆插图
DALL-E 光帆插图

突破摄星计划旨在在短短几十年内跨越遥远的距离到达最近的恒星。

使用高功率激光将反射帆技术推进到相对论速度是他们的使命。

帆材料的选择是其成功的关键,因为它必须重量轻,同时能够承受激光的加速度和辐射。

最近的一项研究探索了各种材料,并提出核壳结构(由两种不同材料组成的球形粒子)可能是一种有前途的解决方案。

突破摄星是一个雄心勃勃的项目,旨在通过向最近的恒星系统半人马座阿尔法星发送微型轻型航天器来探索星际空间。

该项目计划使用地面高功率激光器加速反射式“光帆”,使航天器达到相对论速度,并在短短几年内行驶 4.37 光年。

每艘航天器都将配备微型传感器和通信系统,并将沿途收集系外行星和其他星际现象的数据。

如果成功,它可能标志着我们向探索遥远恒星系统和寻找外星生命迈出了第一步。

以相对论速度(接近光速的速度)旅行带来了惊人的可能性,但也带来了巨大的困难。

在这些速度下,时间膨胀(爱因斯坦相对论预测的一种现象)会导致旅行者的时间相对于地球上的观察者过得更慢,从旅行者的角度来看,可能允许在一个人的一生中前往遥远的恒星。

但这对于 Starshot 来说不是问题,因为他们计划只发射微型航天器。然而,即使对于 Starshot 来说,实现这样的速度也需要克服巨大的能量需求,因为所需的动能会随着速度的增加而呈指数级增长。

作者:Mark Thompson/Universe Today。

作者:Mark Thompson/