探索三体星逐渐变为现实！每秒60000公里，新材料或将大显神

　　遥远的宇宙
　　在真空中，光在1秒之内就可以穿越29。979万公里的空间，这是宇宙中最快的速度。
　　（图片说明：光速限制了人类的星际旅行幻想）
　　但对于我们来说，这个速度还是太慢了。因为这个宇宙太大了，恒星之间动辄就是以光年为单位来衡量距离。即便是距离太阳最近的恒星比邻星，也在4。24光年以外，这意味着就算我们达到光速，也需要4。24年才能抵达比邻星。再考虑到回来的时间，还需要另外4。24年。
　　可是，就连这颗最近的恒星，我们也无法抵达。人类航天器能够达到的最快瞬时速度，连每秒100公里都达不到。迄今为止飞行最远的探测器，想要抵达比邻星，仅仅在理论上都需要至少7。5万年。看起来，比邻星遥不可及。
　　（图片说明：三体星假想图）
　　不管怎么说，作为距离太阳系最近的恒星，比邻星仍然是我们最有希望在有生之年能够近距离探测的恒星系统。而且，作为和太阳完全不同的恒星类型红矮星，并且还拥有着自己的三颗行星。其中，比邻星b被称为三体星，是一颗宜居行星，那里是否有生命，已经成为了人们最关心的科学话题之一。
　　总之，比邻星的确值得让人类付出最大的努力，尝试近距离的探测。
　　（图片说明：太阳帆是目前人类实现星际旅行的唯一可行方法）
　　这真的不是异想天开，别看人类迄今为止造出来的航天器所能达到的速度都远远不足以冲出太阳系，那只是因为最新的技术还没有开发出来。而这项令人期待的技术，早就已经提出预想，并获得了科学家的认可，正在一步步突破。也就是说，我们真的有希望在有生之年将探测器送到比邻星周围！
　　这个技术，就是所谓的光帆，又叫做太阳帆。光帆技术
　　（图片说明：太阳帆的最初灵感来自彗星）
　　说起来你可能不信，光帆这个设想早在400多年前就被提出了。著名天文学家开普勒在看到彗星的尾巴背向太阳的时候就意识到，这或许是太阳的光具有某种力，能够将彗星上的物质吹走，从而形成了彗尾。如果我们能够利用这种原理，就可以获得源源不断的动力，进行漫长的星际航行。
　　他的想法听起来荒诞不经，但是今天的科学家发现，这种猜想很靠谱。这种太阳光产生的力，如今被称为光压。
　　你可能不相信，毕竟每天我们都会晒太阳，也没感觉有什么压力啊！
　　（图片说明：太阳光能够产生压力）
　　那只是因为，光压产生的力非常微弱。就拿人举例子，一个人在晒太阳的时候接受到的光压，只有差不多1毫克的力，比一张纸还微弱。
　　这么小的力，真的能够推动航天器进行星际旅行吗？再大一点
　　能。压强小不要紧，增加受力面就可以了。一个人的表面积只能接收到1毫克的力，如果一个航天器的表面积足够大，那么获得的推力就非常可观了。比如在地球的位置上，如果我们做一个边长800米的方形太阳帆，获得的推力就有5牛顿。
　　（图片说明：加大面积可以让光帆获得更大的推力）
　　如果再大一点呢？而且，阳光是源源不断的，这意味着这个推力是持续的。经过叠加，光帆将会获得极其强大的累积推力，从而加速到相当惊人的程度。科学家认为，只要我们能够实现光帆技术，那么完全可以将一个探测器加速到光速的20，也就是每秒差不多60000公里！这样一来，只需要几十年的时间，人类探测器就能够抵达比邻星了！
　　既然光帆这么厉害，为啥科学家还不开始制造呢？
　　且不说人类的科技能不能造出这么巨大的光帆，就算造出来了，我们还需要考虑一个问题：牛顿第二定律。我们知道，一个物体的质量越大，就越难以加速。如果我们真的做出那么巨大的太阳帆，其恐怖的质量可能也会让加速效果荡然无存。
　　（图片说明：太阳帆必须足够薄）
　　所以，想要达到两全其美的效果，科学家就必须让太阳帆变大的同时还要变轻。加大推力
　　除了增加太阳帆本身的面积之外，还有一种方法可以提高它的速度，那就是增加推力。太阳光提供的光压的确比较小，但我们可以人工施加光压，比如激光。
　　问题在于，随着航天器的加速，光源射出的光在抵达航天器时，波长已经被拉长了，这就是多普勒效应，和星系远离我们时发生红移是一个原理。基于这个问题，太阳帆的材料也必须对吸收红外线的能力做出要求。
　　再者，激光提供的强大推力对于太阳帆本身来说也是一个挑战，因为想要让太阳帆又大又轻，那就得做得很薄。但是，太薄的太阳帆，可能在激光的压力下就破碎了。所以，制作太阳帆的材料还要足够硬。
　　总之，这种材料必须非常牛才可以。
　　最近，《纳米通讯》杂志上发表了美国宾夕法尼亚大学的科学家们的最新成果，他们提出了一种太阳帆的构造设想，那就是一种双层材料，其材料分别是二硫化钼和氮化硅。
　　这两种材料，听起来就不明觉厉。研究人员介绍，这两种材料都具有非常优良的物理、化学性质，还具有许多光学特性，并且能够被制作成薄片形状，非常适合用作太阳帆。
　　（图片说明：二硫化钼微观结构）受力模型
　　《纳米通讯》杂志上这一次一口气发表了两篇关于太阳帆的研究，另一项研究并没有思考如何选择材料，而是从受力的角度对太阳帆进行了思考。
　　就算再坚固的材料，在受力的时候也会变形。可以想象，一个极其巨大的太阳帆在激光的作用下，势必会发生形变。说得通俗点，它就会像降落伞一样鼓起来。加利福尼亚大学的科学家们对一个面积为平方米级的太阳帆进行了建模，分析了它可能发生的形变，通过形变后的曲率，对材料的性质进行了限制。
　　总结
　　可以说，太阳帆是目前人类已知的唯一可行并且能够在有生之年抵达比邻星的技术。正因如此，连霍金生前都赞助了相关的研究项目，那就是突破摄星计划。
　　需要说明的是，目前科学家们研究的太阳帆，其目的是将人类探测器送到比邻星，而且是微型探测器。至于人类前往比邻星进行探测的设想，是不在考虑范围内的。毕竟人类不可能单独前往比邻星，还需要更加巨大的航天器，这对于太阳帆的要求太高了。而且，几十年的旅程，足以让一个人老死在路上。
　　（图片说明：太阳帆或可让我们在有生之年看到比邻星的庐山真面目）
　　能够让探测器抵达比邻星，我们就满意了，至少那里探测到的信息可以在4。24年内就传回地球。至于人类什么时候能够亲眼去看看比邻星和三体星，那就要等待更加先进的技术了。