摘要 数千年来,人类一直梦想着探索地球和太阳系以外的空间。本文讨论了如何利用当今或不远的将来的技术实现这种星际旅行,特别关注推进技术。首先,本文考虑了星际旅行背后的动机,即它将提供有关系外行星和星际介质的大量科学信息。然后,本文讨论了使用传统航天器进行星际旅行时面临的许多挑战,包括距离、时间和能量方面的挑战。然而,许多可能的替代推进技术解决了这些问题。本文讨论的三种技术是离子发动机、核脉冲推进和光帆。本文使用全面的 Pugh 矩阵分析了每种技术的适用性。本文得出结论,光帆是星际任务的最佳选择,因为它们具有高比冲和最终速度。利用光帆技术开发了在 50 年内飞越我们最近的恒星比邻星的基础任务概念。任务概念包括讨论推动光帆所需的激光器、探测器的大小和质量、机载仪器、任务时间表、通信、部署,最后是风险分析。本文最后介绍了创建此类任务所需的未来进步和研究。
现代怀疑论者可能会问的基本问题是:“为什么要执行星际任务?”仅在二十多年前,其他怀疑论者也发表了类似的话,即“为什么要去月球?”尽管与等待整个银河系中我们探索机器的发现相比,这些尚未发现的科学宝藏包含许多世界上有许多有趣和奇怪现象的世界,但这些尚未发现的科学宝藏是适度的,甚至可能是微不足道的。自1957年太空时代的黎明以来,星际旅行已经从梦想过渡到现实。人类的新梦想现在是星际旅行\大多数当代技术有远见的人都表明,如果我们选择永远留在我们的宇宙摇篮中,我们将无法作为一个物种繁荣起来(甚至最终生存)。实际上,人类基本上仍处于危险之中,直到我们永久扩展到本地星球的祖先生物圈超越太阳系。星际旅行为我们提供了真正长期生存的人类生活。在我们的地球在由于宇宙灾难(例如,小行星的影响)或人类愚蠢(例如,全部核战争)而变得无居住之前,当然,在我们的太阳去世之前(从现在起约50亿年)(我们必须从现在起约50亿年)(我们必须建立技术,政治,政治和经济基础设施,才能从中获得“到达星星”。本文探讨了一个复杂的机器人航天器系列的重要作用,即我们的合作伙伴和机器先驱在通过银河系的命运之旅中发挥作用。[1-4]