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如何建造一台最简单的恒星发动机?

整个宇宙中,没有什么东西是绝对静止的,仅银河系就有数以万亿的恒星围绕着中心公转。太阳只是其中的一颗稳定的恒星,它距银河系中心大约3万光年,每隔2.3亿年就会完成一次公转。但这场看似有序的运动中也蕴藏着太多的混乱,因为我们遇到的所有“邻居”都是新面孔。

如何建造一台最简单的恒星发动机?

恒星发动机

其中最大的危险是:太阳系不能距离遇到的恒星过近。大质量的星体会相互吸引,只有星体之间保持足够多的的距离才能保证太阳系免受危险。在未来,我们也有可能遇到一些不幸的事,比如遇到一颗正在爆发的超新星——谁也无法保证它会必然出现。就算发生这种情况,好消息是我们可以提前数千年预测到它;坏消息则是我们什么也做不了,除非将整个太阳系搬走。

为了移动太阳系,就要给太阳装上恒星引擎,这是一种能使恒星改变方向、在宇宙中自行穿梭的巨大结构。但要怎么移动太阳系中的其它行星和它们的卫星呢?其实不需要管它们。我们只要将太阳移动,所有其它东西都会通过重力和太阳紧紧地绑在一起,无论太阳走到哪里,都将一直跟随。

西卡多夫推进器

这是一种简单的恒星引擎——一个巨大的镜子,被称为西卡多夫推进器。它的工作原理与光帆类似,是通过反射光子来达到恒星移动的目的。不过这种推动器与理论的光帆不同,真正光帆反射的是宇宙深处的光子,而西卡多夫推进器反射的则是太阳辐射。由于太阳辐射释放的光子动量不是很多,太阳的移动速度异常缓慢。就像你在外太空打开一只手电筒,手电筒发出的光也会以非常缓慢的速度推动着你的前进。

该推进器的反射原理是反射最多一半的太阳辐射用于产生推动力,慢慢地推动太阳去到想去的地方。为了保证太阳系整体运动的稳定,西卡多夫推进器只能保持在同一个位置,而不是围绕太阳随意运行。

镜子的材料也必须非常轻,至少也要将铝合金等材料制作成只有红血球那么薄才行,大约厚度在1微米左右。西卡多夫推进器其实并不复杂,只是很难建造。

运行2.3亿年后

为了能更好控制太阳运行的方向,这面镜子应保持平滑并将大部分光子绕开太阳向同一方向发射。又为了避免由于光照不均匀意外炙烤或冻住地球,最安全的建造方式就是把恒星发动机放置在太阳的两极。这也意味着我们也只能在垂直太阳系平面上移动太阳,将极大限制太阳系的旅行地点。

在恒星发动机全力运作下,太阳系将会花费2.3亿年的时间来移动大约100光年的距离。再经过数十亿年后,它能够让我们完全控制太阳系围绕银河运行的轨道。显然这样的距离和速度并不足以躲避超新星致命的冲击。

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