把你送出太陽系究竟有幾種辦法？

傳統火箭運輸一千克載荷到近地軌道，就要花費上萬美元，裝載燃料和氧化劑的昂貴推進器用後即焚，成為我們通往星空路上的巨大絆腳石。而今天，為了把我們這些愚蠢的人類送出太陽系，科學家和工程師操碎了心，他們想出了許多腦洞大開的宇航方式，讓科幻可能成為現實。

光帆推進系統

工程分析表明，要實現長距離持續的太空飛行，最好的方法是用高能激光照射一片大而薄的「帆」。激光中的光子擊中帆時，光子與組成帆的原子周圍的電磁場發生彈性碰撞，被反射出去；或者被材料吸收，導致帆的溫度上升。這兩種情況都會產生加速度，讓這口大鍋在太空自由地翱翔。由於光帆飛行器自動沿著激光射束飛行，所以我們可以在地球上控制它的方向。霍金參與的「突破攝星」計劃，正是基於光帆推進系統。這項技術已經這項技術有望代替傳統火箭，帶領我們快速經濟地飛往火星、柯伊伯帶甚至走出太陽系。

光帆航天器外觀

反物質

在未來的幾十年內，基於物質與反物質相互湮滅供能的推進系統，沒準兒能將無人飛船送往附近的恆星。湮滅會產生一系列的後續反應，首先會產生運動速度接近光速的介子，它們壽命極短，有可能被磁場操控，用於產生推力。 反物質恆星際飛船的概念如下圖所示，星際飛船的載荷與電站質檢會保持一定距離。圖中的環是磁噴嘴的組成部分，磁噴嘴將引導帶電粒子產生推力。

不過，每年全世界的高能粒子加速器製造出的反物質加起來也只有幾十納克，而人類即使要飛往最近的恆星，也需要好幾噸的反質子。而且這些反質子桀驁不馴，它們很輕易地就能與普通質子發生湮滅，如何捕獲、儲存、操控這些反質子也是個大問題。

即使難以在短時間內湊出那麼多的反質子，我們仍可以利用它們來激發慣性約束核聚變，以其他方式為航天器提供能量。

太空繫繩

太空繫繩是一個類似「擊鼓傳花」的構想。用一條粗繩將兩顆衛星拴在一起，通過一顆衛星的轉動把另一顆給「甩」到另一條軌道上去。這種方法只需從已在軌道上的物體中抽取一點點動量，十分經濟省錢。

太空繫繩技術能夠實現將地球載荷送往月球的長途快遞。包裹通過運載火箭從地球發出，被近地軌道上的繩子接住（如小圖所示）。繩子翻著跟斗，將載荷扔給更高的軌道上的另一根繩子（1）。就像獵人揮舞繩子拋擲石頭一樣，第二根繩子將載荷（2）朝月球投去（3），月球軌道上的第三根繩子會把載荷接住（4）。然後，這根翻著跟頭的繩子將包裹送往月球表面（5）。

就像人猿泰山從一條藤盪到另一條藤，這樣的運輸方式將架起通向月球的高速公路，未來的月球之旅也許就變得稀鬆平常。

以上文字整理自蒂姆·比爾茲利（Tim Beardsley）《未來宇航:把科幻變成現實》，這篇文章收錄在環球科學的《天文專刊·修訂版》，沒錯就是之前賣斷貨的《天文學專刊》，這本書他喵的終於出修訂版了！！！

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小編昨天下班的時候從我球雜誌社順了一本，回家路上的畫風是這樣的。

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第一代恆星開啟宇宙演化

探秘恆星誕生地 （新增）

億年隕石暗藏起源之謎 （新增）

行星生於亂世

追查宇宙前世

演化 EVOLUTION

宇宙的起源與歸宿

關鍵常數預測宇宙命運

萬億年後的宇宙圖景

拉尼亞凱亞：4億光年的宇宙家園 （新增）

隱秘 SECRETS

大冷斑：宇宙空洞 （新增）

多重宇宙存在嗎

看不見的宇宙維度

暗能量：洞悉宇宙命運 （新增）

生命的最終結局

探索 EXPLORATION

宇宙有無邊界？

太空探索8大目標

未來宇航：把科幻變成現實

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