我國對(duì)火星進(jìn)行了深度探測,成功發(fā)射了天問一號(hào),并且順利進(jìn)入預(yù)定軌道。從成功發(fā)射天問一號(hào)到進(jìn)入預(yù)計(jì)軌道全部過程花費(fèi)半年時(shí)間,地球和火星到底距離有多遠(yuǎn),其實(shí)火星與地球之間只有一顆其他的行星。在太陽系中,離地球最遠(yuǎn)的不是八大行星中任何一顆星球,而是非常遙遠(yuǎn)的柯伊伯帶和奧爾特云,以現(xiàn)在的航天科技水平是無法到達(dá)的。
但是現(xiàn)在人類離實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo)已經(jīng)不遠(yuǎn)了,因?yàn)榭茖W(xué)家提出一種航天器叫太陽帆,利用太陽能來驅(qū)動(dòng)航天器。因?yàn)樘柲苁强梢猿掷m(xù)提供大量能量,航天器會(huì)擁有極快的速度,最后飛越太陽系去到其他星系。
在牛頓提出的第二定律中,物體的質(zhì)量和加速度的乘積等于力的大小,當(dāng)物體質(zhì)量不變時(shí),力越大加速度越大,相反,力越小加速度越小。速度要變得更大就要加速度很大,在短時(shí)間內(nèi)獲得極大的速度。
此外,加速度大小和質(zhì)量也有很大的關(guān)系,想要獲得很大的速度,現(xiàn)在最好的方案就是去減輕航天器自身的質(zhì)量,這樣會(huì)非常有利于航天器飛出太陽系。
因?yàn)樗枰臅r(shí)間會(huì)極大的縮短,如果有一天這個(gè)理論實(shí)現(xiàn)了,人類對(duì)太空的探索有著極大的推動(dòng)作用。
人類前往火星需要20天,去冥王星需要3年,我們真的走出太陽系?
1、怎么做才可以達(dá)到這樣的速度呢?
最重要的是減輕航天器的質(zhì)量,在科學(xué)家的設(shè)計(jì)過程中想要讓航天器的總質(zhì)量低于100克,根本不可能完成。
在航天科技不斷的今天使用了耐高溫最好、質(zhì)量最輕、承受壓強(qiáng)最大的材料都不可能比100克輕,這是科學(xué)家無法短時(shí)間突破的問題。
2、太陽帆如何設(shè)計(jì)是非常重要的
利用能量強(qiáng)大的激光去推動(dòng)太陽帆的想法是極其出色的,可要解決的問題是激光放出巨大的能量是航天器無法承受的。想要讓其要承受得了就必須擁有非常特殊的航天材料,質(zhì)量要輕的同時(shí)還要求材料非常堅(jiān)固,但是目前為止還沒有達(dá)到這個(gè)水平。
利用在航天器上的材料都是合成材料,經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氮化硅和氮化硼可以被用來以后的航天器上。合成材料的工藝也是很重要的,如果工藝品相差一點(diǎn),它的性能會(huì)偏差很大,最終還是無法成為合格品。
近些年,人類發(fā)射前往太陽系以外的航天器,飛行速度最快的屬黎明號(hào),從發(fā)射到飛出太陽系需要大約半個(gè)小時(shí),這是人類目前最快的速度了。
按照人類科技進(jìn)步速度來推測,發(fā)明出這么快的航天器近在咫尺。和一些幻想的飛行器不同,太陽帆是努力可以到達(dá)的彼岸。世界上很多航天技術(shù)強(qiáng)大的國家都在研究太陽帆,相信某一天可以實(shí)現(xiàn)飛離太陽系的愿望。最先發(fā)明太陽帆的國家是日本,已經(jīng)在太空中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)了。
來源: 奇趣魅麗坊