這種帆能讓飛船加速到光速的20％，把地球帶離太陽系都不是事

趣味探索訊 儘管地球人類僅為浩瀚宇宙中的一粒塵埃，然而離開地球，衝出太陽系仍然是科學家們的夢想和使命。最近來自加州理工學院的科研團隊正在研製一款能讓飛船達到光速20%的推進系統，一種以巨大光帆作為動力的輕型帆船，能遨遊於天地之間。

2016年，由著名投資人尤里-米爾納資助，並由斯蒂芬-霍金等人牽頭啟動了一項腦洞大開的太空計劃，該計劃被命名為Starshot計劃。旨在用特種材料做成一個巨大的光帆，然後以光子碰撞能產生恆定動力原理一直對飛船進行加速，最終使其達到光速20%，讓載有人類飛船隻需要21年，就能到達距離地球只有4.24光年的恆星系半人馬座阿爾法星。研究人員還稱：只需一張理想中足夠大的光帆，甚至能把地球帶離太陽系。

很多人認為這是一項難以置信的太空計劃，可能是一場無法實現的陰謀。然而事實上並非如此，製造太陽帆船在世界歷史上是有據可循的。早在2010年來自日本宇宙航空研究中心就成功地發射了一艘耗資3500萬英鎊的飛船，一艘以風箏形太陽帆反彈太陽粒子作為動力的太陽帆飛船。被命名為：「伊卡洛斯」號飛船。儘管該飛船上太陽帆面積只有14平米，受到約0.2克的恆定推力，但是在經過半年加速，飛船最終速度為100米每秒。「伊卡洛斯」號太陽帆由柔軟富有彈性，厚度還不及人一根頭髮的聚醯亞胺樹脂製成。

所以Starshot計划具備借鑒經驗，來自加州理工學院的加研究人員稱，石墨烯是目前我們發現最強的材料之一，能做成一張10平方米重量不到1克的超級光帆，這將是一種厚度不超過100個原子的透明帆。光帆之所以能產生動力，因為每一個光子都攜帶了動量，當光子在碰撞光帆反射面時能把動量傳遞給輕帆。當光帆受光線長時間照射，在沒有阻力的太空中就可以一直加速下去，最終達到極高速度。

不過目前還存在一個需要攻克的難題，光帆材料的散熱問題。從技術層面講，理想中高反射率材料不會造成太多熱量，所就不用擔心散熱問題。事實上當飛船達到20%光速，光帆會吸收大量光子，同時也吸收了大量光子中的熱量，過高的溫度將會破壞飛船光帆。

儘管前途一片渺茫，不過20年的Starshot計劃現在才進行兩年，科學家們有充足時間來應對遇到的各種難題，真的期望能快點研製成功。更多更有趣科學探索內容請關注唯一的微信公眾號：有趣探索

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