🛴 🏦 👨🏽‍⚕️ 三天到火星？ ☮️ 😞 😯

2月底，许多媒体报道说，NASA提出了一种以光速飞向火星和其他行星的方法。这是关于加州大学圣巴巴拉分校的物理学教授菲利普·鲁宾（Philip Lubin）的工作。信息的含义是，上述教授的身份，NASA将向太阳系行星发射探测器，并且将使用来自地球的激光进行探测。他们承诺在三天内向火星交付100磅重的汽车，并提供其他绝佳机会。显然，由于标题明显发黄，因此没有人敢在这里和类似资源上发布类似新闻。我想知道大声的标题后面还有什么，这就是我发现的。

实际上，该消息并不是那么新鲜，一些媒体早在2015年夏天就将其发布。现在，该主题的推动力已经发布了一个视频剪辑，该视频剪辑广泛地解释了NASA 360播客的拟议技术（以及随后由Space.com网站进行的重新发布）。

该视频不包含任何科学和技术细节，但几乎完全由航天飞机发射的各种片段和其他太空视频组成。关于技术本身只说应该使用光子推进，即光子的脉冲能量。实际上，光子引擎的想法根本不是什么新鲜事，但是，研究人员提出了一种全新的方法-动量的传输是通过用来自地球或轨道平台的激光束“突出显示”运动物体来完成的。因此，建议摆脱物体本身上的必要燃料储备，并且认为这种方法将实现近光速度。

菲利普·鲁宾（Philip Lubin）是NASA DEEP-IN（星际探索的定向能量推进）项目的项目经理。 2015年4月，他发表了一篇题为《星际飞行路线图》的科学论文，其中他提出了一种技术，该技术使用安装在地球上的一系列激光将光子动量传输到航天器，并提供了计算，证实了理论上的可能性这项技术。 2015年8月，NASA拨款100,000美元用于该小组的进一步研究。

此外，我将尝试简要概述这项工作中概述的要点。

作品的引言说，在过去的60年的太空时代，除了航天器的高速特性外，人类在太空技术的发展上取得了长足的进步。例如，旅行者1号仅在飞行37年后才以17 km / s的速度离开太阳系，即光线的0.006％显然这还不足以飞到最近的星星。

对于能量的远程传输，建议使用光子驱动器（光子驱动器）-相位完全相同的千瓦级激光器阵列作为单个光源工作。这样的方法将有可能放弃单个超功率激光器以及巨型光学系统的开发（因为阵列中的每个激光器都有自己的光学系统）。在其他研究中，称为DE-STAR（针对小行星和爆炸的定向能量系统）的研究小组也描述了类似的阵列。由于相应的一组太阳能电池板的能量，建议向阵列提供功率。

建议从其数量以对数级数构建不同大小的DE-STAR阵列。即DE-STAR 1的边长为10米，DE-STAR 2-100米，依此类推。例如，最大大小为DE-STAR-4且功率为50-70吉瓦的阵列的特性，在低地球轨道上，它将允许飞碟卫星（以单晶形式制造，重约1克）由侧面长1米的帆来分散从薄膜到大约10分钟内光速的26％。这样的设备将在30分钟内到达火星，在不到3天的时间内超过Voyager-1，并在15年后到达半人马座。作为其他示例，据说这种阵列可以使重量为100 kg的物体加速到光速的2％，并加速物体10,000 kg到1,000 km / s。

考虑到加速飞卫星需要很少的时间，而在此之后几乎不需要激光束，从理论上讲，您每天可以发射数百个这样的设备，并且每年运行约40,000个单位，这将允许每个平方度的天空使用一个（据估计，所有飞卫星的总质量约为80千克。

此外，这项工作还提供了将物体加速到近光速所需的能量的计算，以及收集收集的能量所需的风帆尺寸的计算。还建议将接收到的部分能量用于航天器自身的需求，这一方面会降低能量传输的效率，另一方面会极大地方便设备本身。另外，给出了构造激光器阵列所需的设计和计算。

一个严重的问题可能是到达该位置的设备的制动。为此，提出使用恒星，恒星风以及与恒星系统的等离子体的磁键结合使用的光子能量。据指出，学习如何利用这些机会将需要多年的实验，但是现在可以进行跨区任务。

使用激光阵列的另一个实际方面可以是与设备的远程通信。例如，再次给出了波长为1.06μm，功率为50吉瓦的DE-STAR-4阵列的计算。据说在1光年的距离处，光斑的直径将为2 * 10 ⁶米（2,000 km），对于重量为100 kg的探头和直径为30米的接收天线，光斑的直径将使您以2 * 10 ¹⁸的速度接收数据位/秒（假设设备需要接收40个光子来编码第一位）。同时，板上装有10 W激光发射器，该设备将能够以类似的方式以1 * 10 ⁹ bit / s（即1 Gbit / s）的速度传输信息。同样，据计算，该数据传输系统接近半人马座Proxima，将提供约70 Mbit / s的速度。即人类将有机会实时观看来自邻近恒星系统的视频广播。
作为使用激光阵列的附加机会，还提供了军事和保护目的，例如，防止小行星的传播以及向外星文明的信号传输。

在文章的结尾，给出了使用容量为70吉瓦的激光阵列发送的未来航天器的一些计算结果：

1个	2	3	4	5	6	7	8	9
1克	0.85米	186秒	4.01 * 10 ⁹ m	4.31 * 10 ⁷ m /秒	0.14	6.10 * 10 ⁷ m /秒	0.20	2.37 * 10 ⁴克
10克	2.7米	1050秒	1.27 * 10 ¹⁰ m	2.43 * 10 ⁷ m /秒	0.081	3.43 * 10 ⁷ m / s	0.11	2.37 * 10 ³克
100克	8.5米	5880秒	4.01 * 10 ¹⁰ m	1.36 * 10 ⁷ m /秒	0.046	1.93 * 10 ⁷ m / s	0.064	237克
1公斤	27米	3.32 * 10 ⁴秒	1.27 * 10 ¹¹ m	7.67 * 10 ⁶ m / s	0.026	1.08*10⁷ /	0.036	23.7 g
10	85	1.86*10⁵	4.01*10¹¹	4.31*10⁶ /	0.014	6.10*10⁶ /	0.020	2.37 g
100	270	1.06*10⁶	1.27*10¹²	2.43*10⁶ /	0.0081	3.46*10⁶ /	0.011	0.237 g
1000	850	5.88*10⁶	4.01*10¹²	1.36*10⁶ /	0.0046	1.93*10⁶ /	0.0064	0.0237 g
10 000	2.7	3.32*10⁷	1.27*10¹³	7.67*10⁵ /	0.0026	1.08*10⁶ /	0.0036	2.37*10^-3 g
100 000	8.5	1.86*10⁸	4.01*10¹³	4.31*10⁵ /	0.0014	6.10*10⁵ /	0.0020	2.37*10^-4 g

因此，这篇文章说，尽管提出了这项技术，但它的性质非常奇妙，在可预见的将来很有可能实现，而且显然比虫洞，隐形传送和反物质引擎更真实。当然，要使技术发展到足以制造出以克为单位的航天器称重单位和加速所需的激光阵列，还需要一段时间。是否同意这一点-每个人都可以自己决定。对我而言，重要的是，美国宇航局在这项工作中也取得了健康进展，并正在为进一步的发展提供资金。下一步可能是首先对传递动量的技术进行地面测试，然后在不同功率的地球激光阵列的轨道上进行测试。

不出所料，提出的理论遭到了反对。除了目前发射这种航天器在技术上不可行外，还提到了其他理论上和实践上的困难。例如，他们说激光帆在激光系统运行期间非常热，或者说如果帆（它应该反射接收到的能量的99.99％）将70吉瓦的能量反射回激光阵列，则不会受到欢迎。他们还提到牛顿的第三定律，根据该定律，巨大的反作用力将作用于将要安装激光器阵列的太空平台（尽管根据同一位批评家的计算，平台本身的重量将超过30万吨）。

无论如何，时间会告诉谁是对的，谁不是。

对于本文中提到的设备使用“毫微微卫星”一词，我深表歉意，因为原文使用的是“晶圆级航天器”一词，据我所知，该词没有翻译。

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三天到火星？

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