飞出太阳系有戏了？这种“泡泡船”只需44年就可

广义的太阳系半径大约为1光年，即使是目前飞得最远的旅行者一号，也需要将近两万年的时间才能飞得出去。1光年对于现在的人类而言，似乎是一个可望而不可及的距离，正因为如此，不少人都认为在未来的很长一段时间里，飞出太阳系都是一件不可能的事情。

但我们也不必对此太过悲观，因为科学家们一直在寻找新的星际飞行方式，比如说由霍金启动的“突破摄星”计划，就提出了一种由光帆提供动力的纳米飞行器，根据该计划的设想，这种纳米飞行器大约只有一张普通邮票的大小，当它在太空中张开光帆之后，设置在地球表面的高能激光阵列就会持续地为其加速，使其飞行速度最高可以达到光速的20%。

然而想象是美好的，现实却是骨感的，科学家普遍认为，要实施这个计划，需要解决材料、激光以及通讯技术等等一系列的难题，除此之外，巨大的高能激光阵列也需要大量的资金，估计其成本可能会达到50亿至100亿美元。

因此我们需要可行性更高的星际飞行方式，好消息是，在一项新的研究报告中，科学家提出一种被称为“泡泡船”（Bubble Craft）的概念。据悉这种“泡泡船”的速度可达到每小时2480万公里，经过简单计算后我们就可以得出，如果以这样的速度飞行，这种“泡泡船”只需44年就可飞出太阳系。那么这是否说明飞出太阳系有戏了呢？下面我们就来了解一下。

该研究来自于一个由马普太阳系研究所的天体物理学家勒内.海勒（Rene Heller）领导的科学团队，简单地讲，这种新的星际飞行方式就是，用一种超轻的碳基泡沫材料打造出一艘“泡泡船”，然后利用太阳光的光压来为自身提供动力。

需要指出的是，虽然太阳光的光压提供的动力并不高，但由于太空中的阻力几乎为零，因此只要“泡泡船”足够轻，接受太阳光的面积足够大，那么它就可以在太阳光的持续推动下不停地加速，从而以越来越快的速度飞行。

科学家认为，航空石墨（Aerographite）就是一种理想的材料，这是一种由多孔的纳米碳管在微观的尺度上相互交织形成的碳基泡沫材料，虽然其密度仅为0.18kg/m^3（大约只有铝的密度的15000分之1），但是它却像金属一样坚固，完全可以作为“泡泡船”的外壳。

（航空石墨的微观结构）

除此之外，航空石墨还拥有强大的可压缩性和张力负荷，在体积被压缩95%的情况下，只要压力消失，它很快就可以恢复原状，更重要的是，这种材料还能够吸收几乎所有的光线。

研究人员指出，这种“泡泡船”可以在被高度压缩后送上太空，然后在合适的位置上让它膨胀（就像吹泡泡一样）然后释放，为了达到理想的效果，应该让释放位置尽量地靠近太阳，从目前人类的航天实力来看，我们可以做到在距离太阳0.04个天文单位的位置上释放“泡泡船”。

研究表明，一个直径1米，外壳厚度1微米的“泡泡船”，其质量仅为2.3毫克，但它的有效载荷却可以达到1克，如果将这样一艘“泡泡船”在距离太阳0.04个天文单位的位置上释放，那么来自太阳的强大光压将持续地为它加速，并使其速度最终到达每小时2480万公里！按这种速度，这种“泡泡船”只需44年就可飞出太阳系。

需要注意的是，这种“泡泡船”的体积越大，它的最终速度就越快，或者它的有效载荷就越高，因此如果在未来我们能够制造出体积庞大的“泡泡船”，那么恒星级航行就不再是梦想。

太阳系是人类的家园，但人类不可能一直呆在自己的家园里，尽管“泡泡船”现在只是一个概念，还有很多需要解决的问题，但这从理论上来讲这是可行的，可以说是为我们开启了一个新的思路，相信随着科技的进步，总有一天我们人类会实现走进星辰大海的梦想。

文章来源：《领导科学论坛》 网址: http://www.ldkxzzs.cn/zonghexinwen/2020/1024/951.html