光帆2.0
光帆推進(jìn)是成熟工程技術(shù)，有多個(gè)航天應(yīng)用案例。如中國(guó)天帆一號(hào)，全球眾籌發(fā)射的光帆1號(hào)，2號(hào)和伊卡洛斯號(hào)等等。這幾個(gè)案例，都是需要使用外部的太陽(yáng)光，并需要巨大的受光面積。本文提出的光帆2.0，不需要依賴(lài)太陽(yáng)光，不需要巨大受光面積。
為了您更好理解光帆2.0的結(jié)構(gòu)和原理。讓我們先做一個(gè)假設(shè)，兩個(gè)對(duì)射的光帆，在太空中彼此瞄準(zhǔn)發(fā)射激光，兩個(gè)光帆都能夠反射激光。激光一旦發(fā)出將會(huì)在這光帆的中間往返，直至湮滅在真空中。這兩個(gè)光帆將能夠獲得很大的加速度。實(shí)際是不存在這樣的光帆，因?yàn)闀r(shí)空是彎曲的，光帆無(wú)法相互瞄準(zhǔn)。自然界卻存在類(lèi)似的兩個(gè)光帆，如兩個(gè)恒星可以看成是兩個(gè)光帆，恒星獲得相互遠(yuǎn)離的動(dòng)力。這兩個(gè)光帆還可以看成兩個(gè)星系，兩個(gè)星系團(tuán)。這兩個(gè)光帆是這些龐然大物抽象的兩個(gè)點(diǎn)，當(dāng)這2個(gè)點(diǎn)在相互對(duì)射的光的加速下，會(huì)不斷地加速，無(wú)限年之后，這兩個(gè)類(lèi)似光帆的點(diǎn)將以近似光速相互遠(yuǎn)離。如果這2個(gè)點(diǎn)是理想的光帆，那么光帆的質(zhì)量將會(huì)增加，其周?chē)臅r(shí)空將會(huì)彎曲。如果這兩個(gè)點(diǎn)是恒星，其距離會(huì)拉大，引力將會(huì)產(chǎn)生坍縮、黑洞。如果這是2個(gè)星系，將會(huì)產(chǎn)生我們觀測(cè)到的宇宙在膨脹。如果這2個(gè)點(diǎn)是星系團(tuán)，將會(huì)產(chǎn)生距離我們?cè)竭h(yuǎn)的星系遠(yuǎn)離我們的速度越快。
你如果能理解上面這段話，光能夠改變時(shí)空，而時(shí)空的改變就能讓物質(zhì)運(yùn)動(dòng)。
如果，你只讓光從一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)就是光帆的原理。光帆2.0的原理就類(lèi)似宇宙膨脹的原理，將光或電磁波在兩個(gè)點(diǎn)中間往返，其中一個(gè)點(diǎn)的得到了單方向的加速，另外一個(gè)點(diǎn)也獲得了相同的加速，只是速度相反。把其中一個(gè)點(diǎn)的加速變成光發(fā)射出去，另外一個(gè)點(diǎn)就能前進(jìn)。這是光帆2.0的原理。
20多年來(lái)，emdrive不能被證偽，也無(wú)法獲得應(yīng)用。其原理不明確，發(fā)明者夸大的宣傳是原因之一。本文說(shuō)的光帆2.0也可以用來(lái)解釋emdrive，但光帆2.0的結(jié)構(gòu)是全新的，光帆2.0的原理告訴我們，可以用從超長(zhǎng)的電磁波到X光作為改變時(shí)空動(dòng)力，只要設(shè)計(jì)得當(dāng)都能產(chǎn)生類(lèi)似宇宙膨脹的效果?？紤]人類(lèi)當(dāng)前技術(shù)可達(dá)到級(jí)別，使用固態(tài)微波，合理結(jié)構(gòu)形成穩(wěn)態(tài)諧振駐波。就能獲得宇宙膨脹的效果。我們?cè)購(gòu)鸟v波的一端將獲得的動(dòng)能，能量通過(guò)紅外輻射發(fā)射出去。駐波的另外一端將獲得相反方向的動(dòng)力。獲得動(dòng)力一端相當(dāng)于一個(gè)光帆，其微波的光壓使其前進(jìn)，發(fā)射紅外輻射的一端如同光壓渦輪增壓，將光壓升級(jí)發(fā)生出去。到此，你已經(jīng)獲得了光帆2.0原理的全部知識(shí)。在接下來(lái)的文章里，我們?cè)龠M(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)。
光帆2.0即便原理可行，但其推力夠大嗎？光帆2.0的對(duì)外推力取決于駐波一端對(duì)外紅外輻射，輻射的能量足夠大，推力就足夠大。我們知道光帆二號(hào)的受光面積只有32平米，但也能獲得可觀的推力了。光帆二號(hào)的輸入功率約50kw的太陽(yáng)光，這些輸入功率還有大量不是用來(lái)做功的。如光帆2.0以50kw輸入功率，獲得的推力將遠(yuǎn)大于光帆二號(hào)。這個(gè)推力雖然很小，可以做完全不需要對(duì)外發(fā)生工質(zhì)在。在太空中將有大量應(yīng)用場(chǎng)景。
光帆2.0也是可以用來(lái)作為恒星星際旅行的動(dòng)力。在太陽(yáng)系中斗轉(zhuǎn)星移也將是輕易做到，人類(lèi)的財(cái)富將以一個(gè)星球一個(gè)星球的增加。
光帆2.0的實(shí)驗(yàn)意義在哪里呢？人類(lèi)的科學(xué)是建立在一些核心世界觀上的，其中地球是宇宙的中心是阿基米德時(shí)代的科學(xué)核心。牛頓科學(xué)體系是以太陽(yáng)為中心研究出來(lái)的宇宙世界觀。相對(duì)論，量子力學(xué)是以時(shí)空彎曲，能量傳遞為對(duì)象的宇宙觀。而這些科學(xué)體系都不能解釋宇宙膨脹原理。通過(guò)一個(gè)看似胡亂瞎扯的光帆2.0實(shí)驗(yàn)。能夠提升人類(lèi)對(duì)宇宙的認(rèn)識(shí)。
通過(guò)利用猜想中物理原理，如果光帆2.0能夠獲得推力，這些物理原理也將得到驗(yàn)證。而光帆2.0將會(huì)給航天技術(shù)帶來(lái)質(zhì)的飛躍。
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