光帆2.0
光帆推進是成熟工程技術,有多個航天應用案例。如中國天帆一號,全球眾籌發(fā)射的光帆1號,2號和伊卡洛斯號等等。這幾個案例,都是需要使用外部的太陽光,并需要巨大的受光面積。本文提出的光帆2.0,不需要依賴太陽光,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。讓我們先做一個假設,兩個對射的光帆,在太空中彼此瞄準發(fā)射激光,兩個光帆都能夠反射激光。激光一旦發(fā)出將會在這光帆的中間往返,直至湮滅在真空中。這兩個光帆將能夠獲得很大的加速度。實際是不存在這樣的光帆,因為時空是彎曲的,光帆無法相互瞄準。自然界卻存在類似的兩個光帆,如兩個恒星可以看成是兩個光帆,恒星獲得相互遠離的動力。這兩個光帆還可以看成兩個星系,兩個星系團。這兩個光帆是這些龐然大物抽象的兩個點,當這2個點在相互對射的光的加速下,會不斷地加速,無限年之后,這兩個類似光帆的點將以近似光速相互遠離。如果這2個點是理想的光帆,那么光帆的質(zhì)量將會增加,其周圍的時空將會彎曲。如果這兩個點是恒星,其距離會拉大,引力將會產(chǎn)生坍縮、黑洞。如果這是2個星系,將會產(chǎn)生我們觀測到的宇宙在膨脹。如果這2個點是星系團,將會產(chǎn)生距離我們越遠的星系遠離我們的速度越快。
你如果能理解上面這段話,光能夠改變時空,而時空的改變就能讓物質(zhì)運動。
如果,你只讓光從一個方向運動就是光帆的原理。光帆2.0的原理就類似宇宙膨脹的原理,將光或電磁波在兩個點中間往返,其中一個點的得到了單方向的加速,另外一個點也獲得了相同的加速,只是速度相反。把其中一個點的加速變成光發(fā)射出去,另外一個點就能前進。這是光帆2.0的原理。
20多年來,emdrive不能被證偽,也無法獲得應用。其原理不明確,發(fā)明者夸大的宣傳是原因之一。本文說的光帆2.0也可以用來解釋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,可以用從超長的電磁波到X光作為改變時空動力,只要設計得當都能產(chǎn)生類似宇宙膨脹的效果??紤]人類當前技術可達到級別,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。我們再從駐波的一端將獲得的動能,能量通過紅外輻射發(fā)射出去。駐波的另外一端將獲得相反方向的動力。獲得動力一端相當于一個光帆,其微波的光壓使其前進,發(fā)射紅外輻射的一端如同光壓渦輪增壓,將光壓升級發(fā)生出去。到此,你已經(jīng)獲得了光帆2.0原理的全部知識。在接下來的文章里,我們再進行詳細的設計。
光帆2.0即便原理可行,但其推力夠大嗎?光帆2.0的對外推力取決于駐波一端對外紅外輻射,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。光帆二號的輸入功率約50kw的太陽光,這些輸入功率還有大量不是用來做功的。如光帆2.0以50kw輸入功率,獲得的推力將遠大于光帆二號。這個推力雖然很小,可以做完全不需要對外發(fā)生工質(zhì)在。在太空中將有大量應用場景。
光帆2.0也是可以用來作為恒星星際旅行的動力。在太陽系中斗轉(zhuǎn)星移也將是輕易做到,人類的財富將以一個星球一個星球的增加。
光帆2.0的實驗意義在哪里呢?人類的科學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代的科學核心。牛頓科學體系是以太陽為中心研究出來的宇宙世界觀。相對論,量子力學是以時空彎曲,能量傳遞為對象的宇宙觀。而這些科學體系都不能解釋宇宙膨脹原理。通過一個看似胡亂瞎扯的光帆2.0實驗。能夠提升人類對宇宙的認識。
通過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證。而光帆2.0將會給航天技術帶來質(zhì)的飛躍。
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