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「太陽風」

2009年8月2日星期日 | 5 個迴響
SolarWind

「太陽風」不是真的風。太陽風只是科幻大師亞瑟‧克拉克的比喻。他在來自太陽的風這本科幻小說裡,第一次介紹了如何在太空中借助太陽風飛行的星際太空船。

雖然只是科幻小說的比喻,但太陽風卻一點也不虛無。美國NASA的科學家非常認真地研究太陽風的原理、機制和運用的可能性,希望透過太陽風飛船,真有一天能夠實現跨越星際的旅行。

太陽風之所以值得研究,原因出在太空旅行航程太長的麻煩。例如你想先探勘距離本地太陽系最近的恆星,半人馬座 α 星,距離是四‧三光年,差不多有四十兆公里。如果你有一艘太空船,航速高達光速的十分之一(這是人類目前辦不到的速度),這樣來回一趟也要八十年。

太空旅行的燃料需求不可能預先裝載在船上(不然這艘船會變得毫無酬載可言,它大部分燃料會消耗在推動燃料本身到達整個太陽系的脫逃速度上),茫茫太空也不可能在中途設置加油站,科學家如果要考慮星際太空任務,一定要尋找能夠在太空中直接取得的現成能源。這個難題正是太陽風能夠大顯身手的地方。

太陽隨時都在放送電磁波(太陽光是其中一部分),太陽粒子很輕,但速度很快,因此陽光輕灑,就已經產生了極輕極微的光壓。如果你的太空船有夠大的風帆,輕微的「太陽風」就能夠推動你向太陽系外飛行。

太陽風的速度很快(等於光速),但瞬間推力非常弱,一個可行的太陽帆太空船,在揚帆啟航的第一秒,大概只能獲得每秒平方一公釐的加速度,可是太陽風引擎的力量,卻也就在這個一公釐的加速度上。加速度雖小,但卻恆定,無休無止,永不停歇。

根據計算,太陽風太空船經過三個月微弱但恆定的持續加速之後,船身速度就可以到達整個太陽系的「脫逃速度」,衝出本地恆星的引力圈,航向下一個恆星。

微小而恆定的推動,就可以產生難以想像的力量,這是我對太陽風引擎特別覺得有意思的地方。

如果你想推動某些事,會不會覺得一個人力量太小呢?也許「太陽風」會是個值得細細回味的科學寓言。

【延伸閱讀】

5 個迴響 to "「太陽風」"

  1. Austin 提到... 星期五, 九月 04, 2009

    感謝您的延伸分享。
    感受到激勵和力量。
    感謝。

  2. hotcoffee 提到... 星期三, 九月 09, 2009

    看不太懂,太空不是無重力狀態嗎??這樣大部分的燃料還會消耗在推動燃料本身的重量 上??感覺這說法怪怪的@@"

  3. oc 提到... 星期三, 九月 09, 2009

    嗯,來想想改怎麼調整。可能這樣說比較合理:

    大部分燃料還會消耗在推動燃料本身到達整個太陽系(不只是地球)的脫逃速度上。

    感謝。

  4. wkliang 提到... 星期日, 九月 13, 2009

    太陽風~很能激發想像力呀!感覺太空探索好像又回到大航海時代呀!

    前幾天看 solidot 的翻譯:NASA 討論火星旅行,可能是一趟單程票!猜想:想前往宇宙深處探索有去無回的志願者應該大有人在。我~就非常心動的呀!(LOL)

  5. Tom 提到... 星期四, 四月 14, 2011

    看您的文章總是信手拈來一堆實例和故事,不但讓文章精彩,也使其更具說服力。看來文章要好,還是得「博觀」才行啊~很佩服您工作忙碌之餘,還能看這麼多書。厲害~

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