正文 第242章 星际飞船（3）

加速需要更多的燃料，因为你加速的对象还包括减速所需的燃料。如果你能够使用巴萨德冲压发动机或类似的设备来减速，那么你不仅可以节省减速所需的燃料，还可以节省原本用于储存这些减速燃料的货物空间——因为你可以利用并非从地球带来的燃料进行减速。当然，还有其他一些方法可能也能实现这一点，我们会在以后讨论。不过，巴萨德冲压发动机并不是唯一一种不需要借助新科学就能实现近光速旅行的方法。另一种方法是使用反物质代替传统的核聚变。利用反物质，你可以实现质量到能量的完全转换——这就是爱因斯坦的质能方程e=c??所描述的过程，这让你能够达到更高的速度。“瓦尔基里计划”就是为反物质动力飞船设计的，这种飞船能够达到相当高比例的光速。当然，我们面临一个巨大的问题：我们无法大量制造反物质——我们制造反物质所消耗的能量是反物质本身所蕴含能量的数百万倍，而且我们目前只有一些关于如何安全储存大量反物质的基本想法。与此类似的还有黑洞动力飞船，实际上它并不如反物质动力飞船那么高效，但也是一个非常有趣的想法，我们会在以后讨论。简单来说，这种飞船利用一些正在蒸发并释放霍金辐射的人造黑洞作为推进剂，利用这种辐射来推动飞船前进。另一类推进系统则不需要携带燃料（或只需要携带少量用于维持生命支持系统和进行一些机动操作的燃料）。推动物体前进的方式不仅仅是火箭，也不仅仅是通过核弹爆炸从后方推动。如果你见过日光风车（或库克辐射计），你就会明白其中的原理：在真空中放置一个风扇，风扇的一面涂成白色，另一面涂成黑色，当光线照射到白色表面时会被反射，照射到黑色表面时会被吸收，风扇就会像水车一样转动。光具有动量，当光被某个物体吸收时，它会将动量传递给该物体；当光被反射时，它传递的动量会更大。虽然这种动量非常小，但这就是光帆（也称为光子帆，更常见的名称是太阳帆）的基本原理。太阳帆并不太适合星际旅行，因为你离太阳越远，太阳的推力就越弱。而像石墨烯这样的新材料——可以被制造得非常薄，堆叠十亿层后，你的脚才会开始悬空——使得太阳帆比黄金或铝等材料更具吸引力，因为黄金或铝无法被制造得如此之薄，同时还能保持有效性和结构完整性。但即便如此，在太阳推力减弱与穿越太空气体（太空并非绝对真空）所产生的阻力达到平衡之前，你只能加速到一定的速度——这与物体在地球上下落的原理相同，就像降落伞一样，太阳帆会让你在一个低得多的速度下达到终端速度，然后你就必须收起帆——不过，当你接近目的地时，你可以再次展开帆来减速。此外，由于你的帆只有十亿分之一米厚，但面积却有数百万平方米，在穿越太空时会撞上很多小物体，所以你还需要在途中修复受损的部分。不过，还有一种替代方案：你可以用激光或微波来照射帆。这让你可以将能量集中在一个更小的目标上，从而不需要那么大的帆，而且激光束不会像太阳光那样随着距离的增加而按平方反比减弱。当然，除非在目的地也有一个激光发射器，否则你无法减速——但正如我之前提到的，我们有一些减速的技巧，而且即使你必须携带全部减速燃料，这也比同时携带加速和减速所需的燃料要好得多。因此，光帆或激光帆是非常有前景的。不过，这种推进系统也有缺点：虽然我们可以非常准确地预测一艘在近真空中飞行的飞船的位置，但太空并非绝对真空，所以我们无法做到完全准确的预测。而且，飞船离我们越远，我们需要等待信号反馈来确认它最后的位置的时间就越长，预测的不准确性也就会越大。此外，你的激光束也会逐渐扩散——因为激光束并不是完美的圆柱体，而且它们还会与太空中的物质相互作用，导致能量减弱。因此，随着距离的增加，你需要制造越来越大的帆才能准确地瞄准激光束——最理想的情况是，帆的大小需要与距离发射器的距离成正比，距离翻倍，帆的大小也翻倍，而这已经是非常乐观的估计了。如果你难以想象这与传统的风帆有什么不同，可以想象一下：一个人戴着棒球手套，穿着冰鞋站在一片长长的光滑冰面上，你不断地向他

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