光帆2.0
【下一代航天技术,光帆将取代火箭发动机】
光帆推进是成熟工程技术 , 有多个航天应用案例 。 如中国天帆一号 , 全球众筹发射的光帆1号 , 2号和伊卡洛斯号等等 。 这几个案例 , 都是需要使用外部的太阳光 , 并需要巨大的受光面积 。 本文提出的光帆2.0 , 不需要依赖太阳光 , 不需要巨大受光面积 。 为了您更好理解光帆2.0的结构和原理 。 让我们先做一个假设 , 两个对射的光帆 , 在太空中彼此瞄准发射激光 , 两个光帆都能够反射激光 。 激光一旦发出将会在这光帆的中间往返 , 直至湮灭在真空中 。 这两个光帆将能够获得很大的加速度 。 实际是不存在这样的光帆 , 因为时空是弯曲的 , 光帆无法相互瞄准 。 自然界却存在类似的两个光帆 , 如两个恒星可以看成是两个光帆 , 恒星获得相互远离的动力 。 这两个光帆还可以看成两个星系 , 两个星系团 。 这两个光帆是这些庞然大物抽象的两个点 , 当这2个点在相互对射的光的加速下 , 会不断地加速 , 无限年之后 , 这两个类似光帆的点将以近似光速相互远离 。 如果这2个点是理想的光帆 , 那么光帆的质量将会增加 , 其周围的时空将会弯曲 。 如果这两个点是恒星 , 其距离会拉大 , 引力将会产生坍缩、黑洞 。 如果这是2个星系 , 将会产生我们观测到的宇宙在膨胀 。 如果这2个点是星系团 , 将会产生距离我们越远的星系远离我们的速度越快 。 你如果能理解上面这段话 , 光能够改变时空 , 而时空的改变就能让物质运动 。 如果 , 你只让光从一个方向运动就是光帆的原理 。 光帆2.0的原理就类似宇宙膨胀的原理 , 将光或电磁波在两个点中间往返 , 其中一个点的得到了单方向的加速 , 另外一个点也获得了相同的加速 , 只是速度相反 。 把其中一个点的加速变成光发射出去 , 另外一个点就能前进 。 这是光帆2.0的原理 。 20多年来 , emdrive不能被证伪 , 也无法获得应用 。 其原理不明确 , 发明者夸大的宣传是原因之一 。 本文说的光帆2.0也可以用来解释emdrive , 但光帆2.0的结构是全新的 , 光帆2.0的原理告诉我们 , 可以用从超长的电磁波到X光作为改变时空动力 , 只要设计得当都能产生类似宇宙膨胀的效果 。 考虑人类当前技术可达到级别 , 使用固态微波 , 合理结构形成稳态谐振驻波 。 就能获得宇宙膨胀的效果 。 我们再从驻波的一端将获得的动能 , 能量通过红外辐射发射出去 。 驻波的另外一端将获得相反方向的动力 。 获得动力一端相当于一个光帆 , 其微波的光压使其前进 , 发射红外辐射的一端如同光压涡轮增压 , 将光压升级发生出去 。 到此 , 你已经获得了光帆2.0原理的全部知识 。 在接下来的文章里 , 我们再进行详细的设计 。 光帆2.0即便原理可行 , 但其推力够大吗?光帆2.0的对外推力取决于驻波一端对外红外辐射 , 辐射的能量足够大 , 推力就足够大 。 我们知道光帆二号的受光面积只有32平米 , 但也能获得可观的推力了 。 光帆二号的输入功率约50kw的太阳光 , 这些输入功率还有大量不是用来做功的 。 如光帆2.0以50kw输入功率 , 获得的推力将远大于光帆二号 。 这个推力虽然很小 , 可以做完全不需要对外发生工质在 。 在太空中将有大量应用场景 。 光帆2.0也是可以用来作为恒星星际旅行的动力 。 在太阳系中斗转星移也将是轻易做到 , 人类的财富将以一个星球一个星球的增加 。 光帆2.0的实验意义在哪里呢?人类的科学是建立在一些核心世界观上的 , 其中地球是宇宙的中心是阿基米德时代的科学核心 。 牛顿科学体系是以太阳为中心研究出来的宇宙世界观 。 相对论 , 量子力学是以时空弯曲 , 能量传递为对象的宇宙观 。 而这些科学体系都不能解释宇宙膨胀原理 。 通过一个看似胡乱瞎扯的光帆2.0实验 。 能够提升人类对宇宙的认识 。 通过利用猜想中物理原理 , 如果光帆2.0能够获得推力 , 这些物理原理也将得到验证 。 而光帆2.0将会给航天技术带来质的飞跃 。
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