美国国防部提出“无引擎星际飞船”概念

伤我心太深

“伊卡洛斯星际”组织所设计的无人探测器采用了上世纪70年代在英国“戴达罗斯（Daedalus）”号飞船中所用到的技术。

网易探索报道 你能想象一艘没有引擎的星际飞船是什么样子的么？听起来有点像天方夜谭，对于星际飞船来说，没有引擎怎么可能？然而，美国国防部高级研究计划局（以下简称“Darpa”）近日在奥兰多举行的会议上，就有专家提出了“无引擎星际飞船”的概念。
参加本次会议的有工程师、科学家、科幻爱好者，学生和梦想家等，大家就用于人类探索太空的“百年星际飞船”研究项目进行了深入探讨，同时针对一些具体的问题发表了自己的看法，包括如何去组织各方资源、如何去获得项目经费、人类文明是否能在飞船上延续下去，飞船上是否搭载人类等等。“任何一个太空计划都需要一个梦想”，与会者约瑟夫·布里登（Joseph Breeden）博士说道，“如何没有梦想，我们可能哪儿都去不了。”
正是他在本次会议上提出了“无引擎星际飞船”的概念，布里登曾在他的博士论文中提到，借助巨大的引力作用，有些星体能被高速抛出，同样的原理可以应用在飞船上，让其获得不可思议的速度。首先，需要找到一颗拥有椭圆轨道、靠近太阳的小行星。然后，把飞船发射到小行星的轨道上，如果这颗小行星能够捕获到更为靠近太阳的新轨道上，飞船的速度将会被大幅提高，甚至能达到光速的十分之一。“存在于两者之间的巨大引力可能会被转变成飞船前进的动力”，布里登博士介绍说。
Darpa是美国国防部重大科技攻关项目的组织、协调、管理机构和军用高技术预研工作的技术管理部门，主要负责高新技术的研究、开发和应用，所承担的科研项目，多为风险大而潜在军事价值也大的项目。50多年来，DARPA已为美军研发成功了大量的先进武器系统 ，同时为美国积累了雄厚的科技资源储备，并且引领着美国乃至世界军民高技术研发的潮流。主持星际飞船研究的Darpa战略技术办公室主任大卫·尼兰德（David L. Neyland）指出，Darpa的设立是50年前美国针对苏联发射第一颗人造卫星的回应。而该机构目前所掌握的一些先进技术不仅能用来研制星级飞船，还能用于协助制造新型武器。“太空研究每进一步，国防部就会为此而受益”，尼兰德说道。
在会议上，许多发言者都指出了该项计划中所存在的种种困难和挑战，“关于星体的问题几乎超越了所有人的想象”，物理学家詹姆斯·本福特（James Benford）说道。“伊卡洛斯星际（Icarus Interstellar，一个飞船设计志愿者组织）”的负责人理查德·奥保赛（Richard Obousy）博士则打了一个比方，如果地球位于奥兰多的位置，距离最近的星系半人马座阿尔法星在洛杉矶的位置，那么相对来说，NASA的航海家号飞船（Voyager，目前航程最远的人造飞船）的航程不过只有1英里而已。
另一种方法是人类能够把航行速度提高1万倍，这样到达最近的恒星可能只需几十年就够了。这样看来，燃料自然就是第一个要解决的问题了。早在上世纪50年代，科学家们就意识到依靠石油或者氢燃料来对航行速度进行数量级提升几乎是不现实的，所以当时他们就设计了一个核反应发动机用来替代现有的燃料，计划用于登月之后的火星登陆任务中。
目前，NASA已经恢复了对核反应发动机的研究工作，新型的核反应发动机有望在2020年前研制出来。至于核反应发动机的放射性污染问题，NASA格伦研究中心的科学家杰弗里·兰迪斯（Geoffrey Landis）指出，发动机在到达太空之后才开始工作，而那个时候放射性已经不是问题了，因为太空中本来就充斥着各种射线。更为先进的核反应发动机能够利用反应堆来产生电场，从而对带电离子进行加速，然后在与氢原子结合的过程中产生巨大的能量，用来支持漫长的星际旅行。

英国星际学会曾在上世纪70年代在“戴达罗斯（Daedalus）”号飞船中提到了“聚变动力飞船”的概念，而奥保赛博士的研究组对“戴达罗斯”号飞船的设计进行了重新研究，看看依托30多年后的新科技，能否研制出一艘更好的飞船。“戴达罗斯”号飞船让执行登月任务的土星5号火箭相形见绌，“我们有能力造出这么大的东西，却没有办法将其发射升空”，奥保赛博士说道。本福特博士提出了另一种方法，就想大航海时代的船一样，可以给星际飞船装上巨大的帆，然后在地球上用激光或巨型天线发射光子束来驱动飞船，“这在物理学和工程学上貌似是可行的”，他指出。但是，目前还没有人能够研制出一个能够产生能量的聚变反应堆。
“不被执行的计划和白日梦毫无二致”，尼兰德先生在发言中说道。“我们希望通过‘百年星际飞船’研究项目来激发人类迈出星际探索的第一步，只有这样，才能让人们去面对和解决所遇到的问题的挑战。”
据悉，Dapra和NASA分别就该项目出资100万美元和10万美元，而在该项目中取得显著成果的组织将获得50万美元的奖励