科学家欲打造光束推进飞船探索宇宙

借助光压推进的太阳帆飞船，其技术本质与利用微波能量束推进的方式有着异曲同工之妙。

我们生活在一个系外行星不断被发现的年代，每当探索其化学组成时，我们都期待着发现生命的可能性。而为了深入探索这些未知的星球，恒星际飞行器的出现成为了我们的梦想。这样的星际之旅需要巨大的能量消耗，使得推进技术的选择成为了一个巨大的挑战。虽然未来可能会带来令人惊叹的先进技术，但我们现在依然聚焦于基于牛顿物理的“作用-反作用”引擎的讨论。

无论是核聚变推进还是反物质推进，甚至是通过黑洞借力的推进方式，飞船都需要携带大量的燃料。这无疑极大地增加了飞船的重量，同时导致加速和减速所需能量的急剧上升。面对这一难题，或许有一种解决方案：在地球附近制造巨大的能量并将其转化为能量束，瞄准飞行中的飞船。这一过程仿佛是用花园里的软管冲刷一片树叶，飞船的质量相对于能量束来说微不足道。詹姆斯·本福德提出：“这是唯一一种不存在物理学障碍的恒星际飞行模式。”

早在上世纪80年代，物理学家罗伯特·富沃德提出了借助从地球发出的能量束实现星际飞行的设想。经过多年的研究和发展，已经出现了使用激光进行反向减速的方案，使飞船能够顺利进入其他太阳系。虽然巨型微波发射器的精度可能不如经过校准的激光光束，但其建造成本更低。关键在于飞船必须在过热前获得足够的加速度。

本福德正在实验室对这种“光束推进”技术进行基本测试。实验结果显示，采用宽阔的圆锥形“船帆”的飞船似乎效果最佳。飞船的船帆和主体都必须采用质量极轻但能承受高温的材料制成，如纳米碳管、石墨烯和铍等。这些材料必须能够承受高达2000华氏度的炙烤而不受损。这就要求这些材料具有出色的反射性能，尽量减少对热量的吸收。

发射超级能量束的装置是一个巨大的天线，耗资极其巨大。本福德估算，建造一个能够发射卡车大小载荷的能量束发射装置将需要耗资180万亿美元，并且每次任务还需要额外花费5000亿美元。尽管这些数字看似惊人，但与建造自行推进的恒星际飞船相比，这些费用仍然是相对较低的。由于这一巨型发射装置位于地球或其近地空间，因此可以方便地进行后勤维护保养。并且这一系统具有很强的容错性，因为如果有探测器损坏，只需在能量束上放置一个新的来替换即可。本福德表示这项技术最初可被用于在太阳系内进行测试如向火星任务的宇航员传输重要部件或药物等任务。载荷被“射出”后可以达到每小时约百万英里的速度抵达火星时激光或大气减速系统会将其引入火星轨道物品传输时间将低于两周的时间。同时世界各地还发生着许多引人入胜的事件如玛雅文化预言的奥秘、智利复活岛的神秘事件以及人工授精技术的进展等等都为我们这个时代增添了许多精彩纷呈的篇章。