在最接近我們的太陽的恆星Proxima Centauri周圍發現了一個潛在的地球行星，這引起了人們對外星世界是否可以支持生命的興趣 - 如果是這樣，那麼人類有一天可能有一天向新發現的星球推出太空探測器。
雖然這個星球被稱為Proxima b，是到目前為止發現的最接近的外星世界，它仍然位於4.2光年之外，相當於約25萬億英里。因此，如果人類想要看到新發現的外星世界，仍然存在一些技術距離。
到達另一顆恆星將需要比化學火箭快得多的東西。所謂的突破性星際項目，億萬富翁投資者尤里·米爾納（Yuri Milner）和著名的物理學家斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）於4月推出，建議使用激光將微小的晶圓尺寸太空飛船推向一定程度的光速，並讓它沿著彈道的路上駛向附近的彈道路徑，以至於附近的恆星 - 在這種情況下，Alpha Centauri距離Alpha Centauri，距離Alpha Centauri，距離4.3 Lights Aret Aret Aret Aret Aret Arets Arets Arets Arets Arets Arets Arets Arets Arets Arets Aret。 [8最吸引人的地球行星這是給出的
小探頭將達到光速的20％，允許它到達Alpha Centauri（或嚴格地說，是小型同伴Proxima Centauri）在大約21年之內，據突破星際官員稱。將此與人類有史以來最快的太空飛船：Voyagers 1和2，分別以每小時38,600英里（62,000 km/h）和每小時36,000英里（58,000 km/h）的速度行駛，新的地平線探測器以每小時36,400英里（58,600 km/h）的速度縮小。如果這些航天器中的任何一個從地球駛向Alpha Centauri系統，它們將在大約78，000年內到達Proxima Centauri，付出或花一個世紀。
突破性星際
加州大學聖塔芭芭拉分校的宇宙學教授菲利普·盧賓（Philip Lubin）在題為“星際飛行的路線圖”的論文中，概述了可能開放的技術途徑，以建造突破性的星際探測器。他在研究中說，大部分工作於4月發表在英國星際學會雜誌，必須在開發更好的激光技術方面。
例如，太空飛船使用的激光類型稱為相位陣列。雷達中使用了分階段的陣列 - 這就是為什麼現代海軍艦船沒有大旋轉天線的原因。這些陣列沒有使用單個大天線生成信號，而是使用許多小天線並調整信號的相，使波全部同步。 [視頻：Proxima Centauri的外星星球比您想像的要近 - 使用正確的航天器這是給出的
“在雷達中，這很普遍，”盧賓告訴《現場科學》。 “在船上，這是一種善良而成熟的技術。真正的技巧是短波長，大約1微米。這是一個不同的技術基礎。” （一微米是一百萬米的一米，並且位於光譜的近紅外部分。
分階段陣列雷射Lubin說，已經在實驗室中建造，但沒有任何規模的突破性星際項目所需的規模。比例很重要；一般而言，陣列的大小必須變大，您希望光束走得更遠，並專注於小區域。
另一個問題是激光功率和效率。盧賓說：“我們寧願以0.5微米的速度工作，但該技術不存在。”另一方面，可提供約1.06微米的ytterbium激光器，並且可能會進一步開發。
Lubin使用1微米波長作為基線，因為如果激光是基於地面的，它將更容易穿透大氣。他說，較長的波長需要更多的力量才能在空氣中打孔，就像一些較短的波長一樣，這也將被雲或其他大氣效應所阻斷。他補充說，可以將數組放入軌道上，但這會增加項目的費用。
另一個問題是您可以運行強大的激光多長時間。那種軍隊開發的激光器盧賓說，要擊落導彈，甚至是提議防禦小行星的導彈，就可以做出很短的脈衝 - 按照一秒鐘的小部分。在融合能量實驗中使用的超功能激光器也是如此。驅動星際飛船的激光可能需要至少幾分鐘。該技術尚未開發。
替代方法
除了突破性的星際計劃外，還提出了針對星際旅行的其他想法。在1970年代，第一個提案融合動力的航天器，稱為Daedalus項目，由英國星際學會浮動。 Daedalus本來會涉及一個有兩個階段的航天器，均由融合火箭驅動，這可能達到光速的12％，以行駛到附近的一顆恆星。後來，伊卡洛斯基金會（Icarus Foundation）（由英國星際學會和陶零基金會資助）提出了一個“ Daedalus的兒子”項目，該項目是一項改善較舊的Dordalus設計的研究。在1980年代，美國海軍學院的一支團隊撰寫了Longshot研究，該研究提出了一條飛船，該航天會在100年內到達Alpha Centauri。 [扭曲的物理：比燈更快的旅行效果這是給出的
但是盧賓說，融合能力可能不是最好的選擇。他說：“在活躍燃料和排氣的質量之間，您只能得到1％的轉換。”換句話說，燃料中的能量不會轉化為很多速度。最重要的是，航天器仍然必須攜帶燃料，從而增加了整體質量。另一個大挑戰：沒有人弄清楚如何構建融合反應堆，這使得daedalus暫時不切實際。盧賓說：“達達魯斯是一個非生命者。”
離子發動機，就像使用NASA黎明航天器於2007年推出，研究了兩個最大的物體主要小行星帶在火星和木星之間，可以長期提供高排氣速度並加速航天器。但是，離子發動機仍然不足以將太空探針帶到不到幾千年的Alpha Centauri。再說一次，航天器將不得不攜帶太多的燃料。
強大火箭的另一個想法是獵戶座項目的基礎，該項目提議使用核彈將太空飛船推向軌道。 “那真的是為了到達軌道和周圍太陽系，“盧賓說。“這還不夠快（前往Proxima Centauri）。 ”
他補充說，由核動力火箭設計提供了很多推力，但它們很大，但他們仍然沒有解決與您一起燃料大量燃料的問題。
科幻與事實
產生足夠能量的唯一選擇是反物質Lubin說，但這引入了其他兩個問題：一個只是控制反應和排氣，因為物質和反物質通過互相消滅並產生能量作為光子和帶電的顆粒來產生能量。只能指示帶電的顆粒產生推力，但它們並不是殲滅產物的很大一部分。
另一個問題是生產反物質然後存儲很困難。要使幾個反物質的原子都需要像CERN這樣的複雜設施，該設施運營著世界上最大的粒子加速器，其中包括大型強子對撞機瑞士日內瓦附近。根據2011年6月發表的一篇論文雜誌自然物理學。
反物質自然發生在地球上層大氣中，少量在木星等天然氣巨頭附近，並且用於PET掃描中，但尚未開發出來的方法。
盧賓說，這會留下定向的能量，即激光 - 最好的選擇。這種方法不需要燃料，因為它有效地留在地球或地球軌道上。 Lubin說，基於激光的技術幾乎足以使星際旅行成為現實，儘管它仍需要數十年的發展才能開發。
還有很大的缺點？您不能停止船，因為激光發動機為其動力恢復了地球。這意味著工程師可能必須開發一些混合系統（可能涉及探測器上的激光）可能會減慢其速度，但這會增加航天器的質量。盧賓說：“我一直在談論這個多年。” “我真的希望有人能解決這個問題。”
原始文章現場科學。
