未来的深空探测器会采用哪些新型推进技术来缩短星际旅行时间？

热点资讯 2025年10月14日 17:35 4 cc

核动力是可以的。离子推进对质量很小的飞行器来说也是可以的。有了曲速驱动还要去火星纯属儿童游戏。

核推进的形式包括而不限于核热火箭、核电火箭、核爆炸推进。

关于核爆炸推进：

1959 年 11 月 14 日，美国以常规手段验证了脉冲推进的可行性，试验飞行器被 RDX 炸药的 6 次化学爆炸送到 56 米高度，以降落伞着陆。

核爆炸推进的猎户座计划的早期版本包括从地球上起飞的步骤。计算显示，对于载人的、起飞重量 4000 吨的飞船设计，最合适的爆炸当量约 150 吨 TNT 当量。飞船每秒引爆 1 枚这样的战术核弹，需要约 800 发来飞上轨道。后来，设计改为用土星五号之类火箭将飞船送到高空或轨道上再引爆核弹。现在，你当然可以考虑 SpaceX Starship.

少量的核脉冲推进飞船造成的污染和扰动对地球大气没有显著影响。戴森在二十世纪六十年代计算出，核脉冲猎户座飞船从地面发射一次平均会在人类中引发 0.1 例到 1 例致命的癌症。核脉冲猎户座飞船若有适当的任务，挽救的生命或创造的价值大抵可以轻易覆盖这种损失。

现代技术可以将猎户座计划的活塞变得更加高效、让它通过曲轴推动曲柄。

也可以看看电磁波推进：

“突破摄星”计划描述了使用强电磁波推动非常轻的光帆飞行器、让其速度达到真空光速的五分之一的概念。在理论上，“突破摄星”计划是可行的。在工程上，有十几项现存技术在某些方面的性能要改进几个数量级才能支持“突破摄星”计划。

用来加速执行“突破摄星”计划的飞行器“星片”的激光器可以设置在地面上也可以设置在近地轨道上，设置在地面上比较便宜但需要应对大气失真，现有人工智能可以进行必要的补偿、将激光聚焦在飞行器上。根据动量守恒，光子的动量会在被飞行器吸收时传给飞行器；让飞行器以尽可能高的比例反射光子，会让飞行器得到更多动量并减少吸收光子导致的升温。

“星片”预定将携带摄像设备、计算机、导航设备、核衰变电池、将数据传回地球所需的天线之类，不打算减速。为了获得较多数据且减少途中意外损失部分光帆飞行器造成的影响，一次要投放大量的飞行器，例如一千艘，每艘飞行器的加速时间约 10 分钟到 30 分钟，对应的电磁波阵列的输出为 10 GW 到 100 GW。光帆本身的形状和尺寸还在探讨，起初的方案是边长 4 米的正方形，后来研究显示直径 5 米的圆形会更有效率。光帆材料方面，2025 年出现了人工智能设计的五边形晶格氮化硅光子晶体光帆[1]。

样品，距离“星片”需要的尺寸还差得远：

上述新设计的光帆以光刻加工的氮化硅制成，每个光帆的加工成本约 3000 欧元，以波长 1550 纳米的红外激光加速。估计每个光帆的发射将耗资数百万欧元。考虑产业链的各个环节，每个“星片”最终耗资约 2500 万欧元，这还低于历史上其他研究讨论的——这意味着“突破摄星”计划在可预见的未来需要现在完全没有迹象的大规模投资才能实行。

“突破摄星”计划最初考虑的摄影分辨率为 1000 千米，可以大致看到比邻星 b 表面的大陆，2020 年有研究提议可以改动计划的细节、将分辨率提到 100 千米。