太空旅行有哪些想法？

20世纪50年代末，美国科学家制定了火星探测的研究计划，即“猎户座计划”。为此目的设计的无人驾驶宇宙飞船“奥利安”被认为是由核爆炸间隔产生的冲击波推动的。后来，科学家改进了“奥利安”的设计，使其成为载人星际飞船，飞往天狼星或其他恒星。巨大的飞船可以搭载数百名男女宇航员及其后代，以及维持他们生活和工作的一切。飞船的核脉冲推进装置利用小型氢弹爆炸发电。氢弹的爆炸威力相当于1000吨炸药，每3秒或10秒爆炸一次。10天内，飞船可以加速到10000公里的速度。由于速度效应，280年才能到达天狼星。

1973，65438+10月，英国星际航行协会成立了以艾伦·邦德为首的科学家团队。在“代达罗斯”研究计划中，他们设计了“代达罗斯”自动飞船，飞往距离地球6光年的巴纳德星。该航天器由两级组成，采用核脉冲推进。飞船全长200米，初始质量54万吨，其中两级核燃料分别为46万吨和4000吨。

以氢同位素氖和氦同位素氦-3为燃料，在-270℃的低温下混合，制成直径2 ~ 4 cm的芯块。当动力装置工作时，燃料颗粒被注入发动机燃烧室。与此同时，数十个电子束发生器发射高能电子束，一起轰击核燃料芯块，使温度上升到数千万度，氖和氦-3的核聚变反应产生巨大能量，推动飞船前进。如果每秒燃烧250个芯块，即核脉冲速率达到每秒250次，推力就可以近似连续。

第一级工作在205年后从第二级工作中分离出来。第二级继续工作176年，使飞船速度达到每秒36万公里。由于速度效应，它可以飞到巴纳德星50年左右。在接近巴纳德的几年前，一个探测器被释放出来探测巴纳德，它的行星和卫星。飞船发射约60年后，才能收到“代达罗斯”飞船的探测信息。

20世纪80年代初，Freeman Dixon提出用微波帆推进航天器。1984年，罗伯特·法瓦特在此基础上设计了“星束”飞船。它有一个直径为14米的圆形网帆，由极细的铝线制成，重量只有20克。网帆上有10万亿个铝线交叉点，每个交叉点就是一个微电子电路。它们都是计算机组件，并且是光敏的，并且具有微型针孔照相机的功能。

绕地球运行的太阳能卫星发电站将电能转化为微波。在卫星和“星束”飞船之间设置一个菲涅尔透镜，将卫星发出的微波聚焦在飞船的帆上，打开10万亿个微电子电路，调节网状帆的导电率，使帆的反射能量达到最大。作用在网状帆上的微波束的光子压力加速了航天器。据科学计算，20吉瓦的微波束可以使飞船获得1.55克的加速度值，在六七天内达到1/5的光速，即每秒6万公里。由于速度效应，大约需要20年才能到达比邻星。如果延长微波束的加速时间，可以缩短到达时间。

在飞行过程中，飞船上的VLSI模块会自动使用网帆中的导线作为微波天线，收集微波束的能量，然后像人眼视网膜上的感光细胞一样自动分析目标恒星的光谱信息，并以每秒25张的速度拍照，然后使用网帆作为定向天线，将探测到的信息发回地球。

激光驱动的航天器可以因为太阳卫星电站的电能而变成微波束或激光束，激光束比微波束发散性小。正因如此，在20世纪80年代末，罗伯特·法瓦特(Robert Fawart)用激光束代替微波束，设计了“恒星集”飞船。它由三个同轴环组成，外层为加速级，直径1000 km，中间为相交级，直径320 km，内层为返回级，直径100 km。飞船上的帆由铝膜制成，厚度16 nm，直径36 km，重约5吨。菲涅耳透镜把激光束聚焦在帆上，直径1000公里，位于土星和天王星之间的绕日轨道上。薄铝帆可以反射82%的光能，让45%的光通过，吸收135%。计算表明，65 GW激光束可使飞船获得4%的地球引力加速度，飞船连续加速三年后可达到11%的光速，约40年后到达比邻星。

如果把激光功率提高到43000×10 12瓦，飞船可以加速到1/3克，16的距离是04光年，速度达到光速的50%。由于速度效应，我们可以在20年内到达108光年以外的EE星系。在距离EE星04光年的地方，外层发生位移，将激光束反射到交会台上。因为方向相反，在16年减速后，可以低速降落在某个星球上，也可以低速飞行进行侦查。总航行时间为232年。如果飞船在那里探测五年，然后分离返回阶段，交会阶段面向太阳系，飞船加速返回地球，往返时间51年。