人类航天史的大突破,光帆20年就能飞到比邻星

这次科技媒体 thedebrief 有篇文章,20%的光速啊!这是人类航天史的大突破。塔斯基吉大学弄出来了一种革命性的光帆,利用纳米结构反射激光,就能给探测器加速到光速的20%,那多快?20年就能飞到比邻星,Proxima Centauri!真的是彻底突破了传统航天器增重的死循环。这款叫做 Photonic 的光帆和咱们平常看到的帆船可不一样,它不靠风力,靠的是激光光子。这种结构用强大的定向激光推动,不用化学燃料了,这是革命性的。那么说说这光帆原理吧,就拿飞到最近的恒星比邻星来说吧,距离地球4.25光年。传统火箭还得跑几十万年呢!但是这种技术下的探测器只用20年就能到。之前光帆因为工程瓶颈一直没法实用化,传统设计都是金属镀层的聚合物薄膜。这种材料反射了能量以后会吸收激光变成热量,工程师为了降温还得给光帆加厚加材料。结果就是航天器越做越重,进入了火箭方程式那种增重死循环。这次塔斯基吉大学的团队总算给解决了这个难题,他们用了三层介电结构:底下是高折射率的锗柱,中间是低折射率的空气孔,上面是聚合物基底。这些材料排列在纳米尺度下形成一个“光子带隙”。这个结构特别妙:既能够反射推进激光还能把太阳辐射过滤掉近透明状态。测试数据显示这个光帆在1.2微米波长下反射率达到了90%!而且持续一小时用100千瓦激光照射一平方米的光帆,它能加速到每秒数百米。这就意味着AI还有 IT 这些先进技术都在助力人类太空探索向着更远的方向前进呢。