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第168章 科幻引擎(五)(2 / 4)

恒星在邻近几个恒星系统间移动”,所需的努力差异相对较小。

加粗 - 太阳帆

太阳帆的工作原理基于 “光子具有动量”

利用这一原理,太阳帆可以 “借助” 太阳光前进。

但太阳帆存在一个显著弱点:需要制造巨大且轻薄的帆面,才能反射足够的太阳光来推动相对较小的航天器。即便使用超薄材料制造帆面,它仍面临诸多风险:

此外,太阳光的强度遵循 “平方反比定律”—— 距离太阳越远,光强越弱。例如,太阳帆在冥王星轨道接收到的光强,仅为其在水星轨道时的数千分之一。

为应对这些限制,人们提出了多种改进方案:

此外,太阳帆还可用于维持航天器的 “静止轨道” 或非常规轨道,例如静态卫星(statite)的应用。

加粗 - 比冲

比冲与排气速度是衡量火箭燃料、推进剂或航天器推进系统性能的 “挛生指标”:

大多数现代火箭燃料的比冲在数百秒量级。

因此,我们通常会使用比冲较低的助推器来实现地面起飞 —— 这类助推器虽然效率不高,但能提供更大的推力。

比冲与排气速度之间存在明确的数学关系:

加粗 - 静态卫星

与大多数以 “移动航天器” 为目标的推进系统不同,静态卫星的设计目的是 “使物体保持静止”。

静态卫星的概念由罗伯特?福沃德于 1993 年提出,名称由 “静态”(static)和 “卫星”(satellite)组合而成。它能够直接悬停在恒星上方,而非象普通卫星那样沿轨道环绕恒星运行。

静态卫星的工作原理是 “利用太阳光的辐射压平衡恒星的引力”:

为确保静态卫星既不远离恒星也不坠入恒星,需要精确平衡其 “截面密度”(即单位面积的质量),因此静态卫星通常会配备调整截面和倾斜角度的设备 —— 这不仅能实现轨道维持,甚至能让静态卫星像太阳帆一样移动。

静态卫星正常工作的关键因素是 “表面密度”(或截面密度)—— 即静态卫星的厚度,通常需要达到锡箔纸甚至更薄的水平。

由于太阳光的辐射压和恒星引力均遵循 “平方反比定律”(强度随距离平方递减),具有特定表面密度的静态卫星,其工作状态不受与恒星距离的影响。但需要注意的是,对于亮度 - 质量比不同的恒星,同一静态卫星无法正常工作 —— 恒星的质量差异通常在 100 倍以内,但亮度差异可超过 10 亿倍,这会导致辐射压与引力的平衡关系完全不同。

静态卫星的设计还可进行多种变体:

“拉格卫星”(gite)是静态卫星的一种特殊变体,名称由 “拉格朗日点”(grange pot)和 “卫星”(satellite)组合而成。它将常规轨道运动与推进系统结合,使物体能以 “非自然速度”

加粗 - teleportation( teleportation)

虽然 teleportation 最广为人知的形式是短距离点对点传输(如《星际迷航》中的传送器),但这一广义的太空旅行类别可指 “任何无需在两点间实际航行,就能将物体直接传送到目的地的推进方式”—— 这与超空间跳跃引擎不同,后者通常需要进入一个与我们宇宙并行且全等的空间(在该空间中,要么空间尺度更小,要么光速更高)。

teleportation 的实例种类繁多,差异极大,例如:

尤其是用于超光速旅行的 teleportation,通常被归类为克拉克科技。

加粗 - 火炬

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