国产一级a片免费看高清,亚洲熟女中文字幕在线视频,黄三级高清在线播放,免费黄色视频在线看

◆  ◆  ◆  ◆  ◆  

編者按：2016年4月12日，物理學(xué)家史蒂芬·霍金與投資人尤里·米爾納在紐約共同宣布了突破攝星（Breakthrough Starshot）項(xiàng)目正式啟動(dòng)。

這項(xiàng)最終耗資可能達(dá)50-100億美元的太空搜索項(xiàng)目，旨在研發(fā)名為“星片”（StarChip）的光帆飛行器，以期能以五分之一光速（每秒6萬千米），經(jīng)過約20年的航行時(shí)間抵達(dá)半人馬座α星，并在到達(dá)后再經(jīng)過約4年的時(shí)間向地球傳回信息。

事實(shí)上，“突破攝星”計(jì)劃的雛形至少在10年前就已被提出。這類恒星際計(jì)劃都準(zhǔn)備向距離太陽系最近的恒星發(fā)射速度至少為十分之一光速的飛船，這樣的速度可以保證世界上有相當(dāng)一部分人可以在有生之年見證整個(gè)探測(cè)結(jié)果。

盡管恒星際探測(cè)計(jì)劃在理論上沒有違反任何已知的物理和數(shù)學(xué)規(guī)律，但計(jì)劃的諸多細(xì)節(jié)卻仍必須審慎推敲。

近日，在“突破攝星”項(xiàng)目的資助下，由4名天文學(xué)家組成的團(tuán)隊(duì)在arXiv上發(fā)表了1篇該計(jì)劃的技術(shù)可行性研究論文。

該論文探討了一艘以光速的幾分之一飛行的飛船安全到達(dá)目標(biāo)恒星的可能性。

其結(jié)論是：宇宙塵埃是恒星際準(zhǔn)光速飛行的重大威脅，因此飛船必須考慮適當(dāng)?shù)姆雷o(hù)措施。

此外，技術(shù)可行的防護(hù)措施并不能完全避免足以毀滅飛船的災(zāi)難性碰撞的發(fā)生。

危險(xiǎn)的極速旅行

“突破攝星”項(xiàng)目計(jì)劃發(fā)射速度達(dá)五分之一光速的飛船。

在這個(gè)速度下，飛船即使同一個(gè)單原子發(fā)生碰撞也可能發(fā)生損壞；若同一粒塵埃相撞則會(huì)徹底毀滅。

因此，研究團(tuán)隊(duì)從理論上估計(jì)了碰撞發(fā)生的概率。

要知道，地球與最近恒星之間的空間并非真空。數(shù)十億年前，創(chuàng)造太陽系的超新星爆發(fā)將一批塵埃散布到太陽系周圍，此外還有其他一些宇宙物理過程把單原子散布在恒星際空間。

于是，研究團(tuán)隊(duì)分別研究了塵埃和單原子的威脅。

與單原子發(fā)生撞擊并不足以直接破壞飛船的結(jié)構(gòu)，但是撞擊能量仍能把撞擊區(qū)域加熱到很高的溫度。一方面，足夠高的溫度會(huì)使得飛船材料蒸發(fā)；另一方面，即使未達(dá)到蒸發(fā)溫度，材料的特性也會(huì)被高溫改變，從而影響其結(jié)構(gòu)特性。通過對(duì)星際氣體密度的測(cè)量和一些實(shí)驗(yàn)室研究，科研團(tuán)隊(duì)在多種假設(shè)下計(jì)算了碰撞造成的損害。

研究結(jié)果表明：盡管氫和氦原子是最常見的星際原子，但更重的氧、鎂和鐵單原子是破壞的主要來源。

來自星際塵埃的威脅又有所不同。小星際塵埃類似于一批單原子同時(shí)撞擊飛船，破壞主要來自加熱；但足夠大的星際塵?？梢栽谂鲎仓兄苯哟輾эw船。

那么“足夠大”是多大呢？15微米，人類頭發(fā)的直徑的四分之一。

幸運(yùn)的是，“足夠大”的塵埃很少，因此它們碰到飛船的概率估計(jì)僅為10的50次方分之一，地球上最安全的交通工具也遠(yuǎn)達(dá)不到這個(gè)概率。

過熱并不是唯一的危險(xiǎn)

另外，文章沒有定量回答的一個(gè)問題是：撞擊對(duì)飛船速度的影響有多大。實(shí)際上，每次撞擊都會(huì)令飛船損失一點(diǎn)速度。

更重要的是，每次微粒飛來的方向未必會(huì)和飛船的飛行方向共線，這樣，飛船的方向也會(huì)改變。

盡管從理論上來說，撞擊來自任何一個(gè)方向的概率是相等的，因此隨著時(shí)間的推移，飛船的真實(shí)飛行方向?qū)o限逼近設(shè)計(jì)飛行方向。在這個(gè)理想狀態(tài)下，微粒的撞擊對(duì)飛船方向的改變并不明顯。

但是，目前沒有足夠資料來估計(jì)這種理想狀態(tài)要花多久才能達(dá)到，以及任意時(shí)刻飛船飛行方向的不確定性有多大。

此外，考慮到人類只能把很小的飛船加速到20%光速，飛船上搭載的相機(jī)鏡頭不會(huì)很大。為了獲得該恒星周圍行星的圖像，飛船就必須飛到離恒星很近的地方，而那里的星際微粒密度比星際空間高得多。而星際微粒正是太陽系飛船到達(dá)臨近恒星的重大障礙，所以會(huì)更加危險(xiǎn)。

可能的對(duì)策

關(guān)于對(duì)策，科研團(tuán)隊(duì)的結(jié)論是，在飛船表面，星際單原子至多造成0.1毫米深的撞擊坑，而星際塵埃可以造成1.5毫米深的撞擊坑，并融化坑底部1厘米厚的材料，所以，這種破壞必須加以防護(hù)。

科研團(tuán)隊(duì)建議了幾種降低碰撞危害的方法。最簡單的方法是把飛船做得盡可能細(xì)長——這要求在塵埃密集的初始階段，不能把飛船的光帆張得太大，最好把光帆置于護(hù)盾后。

此外，飛船的主體也必須盡可能細(xì)長，減少可能發(fā)生撞擊的面積。然而，由于光帆同時(shí)還充當(dāng)?shù)厍蚝惋w船之間的通信天線，減小光帆可能會(huì)導(dǎo)致通信中斷。

此外，由于撞擊主要造成熱損害，因此可以在飛船前加一層石墨，有效地將撞擊熱分散。實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證明，石墨是一種有效的散熱材料。

招聘

編輯、視覺設(shè)計(jì)、運(yùn)營助理、實(shí)習(xí)生（編譯）

地點(diǎn)：北京

聯(lián)系：hr@mittrchina.com