伊卡洛斯星際航行工程

伊卡洛斯星際航行工程是一個(gè)雄心勃勃的科研項(xiàng)目，正致力于星際飛行的研究，目標(biāo)便是研制出能夠到達(dá)太陽(yáng)系附近恒星的航天器。

航天器的推進(jìn)技術(shù)是星際航行任務(wù)的關(guān)鍵問(wèn)題。對(duì)于伊卡洛斯工程中的飛船，人們很早就決定使用核聚變發(fā)動(dòng)機(jī)。如果伊卡洛斯工程中的飛船，其體積和質(zhì)量與代達(dá)羅斯工程中的飛船相類似的話，那么這種發(fā)動(dòng)機(jī)能夠使飛船的最高速度達(dá)到光速的1/10。

除了解決伊卡洛斯飛船主推進(jìn)發(fā)動(dòng)機(jī)的問(wèn)題外，伊卡洛斯工程還有許多科學(xué)任務(wù)，包括星際航行過(guò)程中的探測(cè)活動(dòng)和對(duì)目標(biāo)恒星系統(tǒng)的詳細(xì)研究。為了實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，需要一系列先進(jìn)的二級(jí)推進(jìn)系統(tǒng)，這些推進(jìn)器有可能從現(xiàn)有的或?qū)?lái)的推進(jìn)技術(shù)中衍生出來(lái)。

例如，當(dāng)伊卡洛斯飛船到達(dá)目的地后，它應(yīng)該能夠釋放探測(cè)器來(lái)探測(cè)目標(biāo)恒星系統(tǒng)。這些探測(cè)器應(yīng)該可以進(jìn)入各自探測(cè)目標(biāo)的軌道，這個(gè)過(guò)程需要使用不同的推進(jìn)系統(tǒng)。其中一些探測(cè)器可能會(huì)使用太陽(yáng)帆，使得探測(cè)器能緩慢地飛行，過(guò)程中可能會(huì)拍一些照片或者測(cè)定恒星系統(tǒng)中行星和衛(wèi)星的大氣成分。另一些探測(cè)器則需要飛得更快，可能會(huì)使用核動(dòng)力火箭，用于以著陸探測(cè)為目標(biāo)的飛行中。

太陽(yáng)帆飛行器的成功發(fā)射和展開(kāi)，已經(jīng)顯示了一種不用任何發(fā)動(dòng)機(jī)就可使航天器在太空中徘徊的關(guān)鍵方法。這項(xiàng)科學(xué)技術(shù)對(duì)伊卡洛斯工程具有非常重要的意義，如果沒(méi)有這項(xiàng)技術(shù)，飛船就得為它的探測(cè)器攜帶大量燃料。

最近幾年，在離子發(fā)動(dòng)機(jī)和電磁推進(jìn)器方面取得的進(jìn)步，似乎為新型推進(jìn)技術(shù)的發(fā)展指出了一條新的、令人興奮的途徑。這類新技術(shù)有些可能直接用在伊卡洛斯星際飛船上，有的將可能用于輔助系統(tǒng)。

代達(dá)羅斯飛船的重量約5萬(wàn)噸，大部分都是它攜帶的燃料——氦同位素氦3。伊卡洛斯飛船還沒(méi)有最終確定它的燃料類型，但幾乎可以肯定的是，也將需要攜帶大量的燃料。

即使燃料能夠在地球上提煉，但仍然需要把它送到軌道上。因此需要一種成本低廉且可靠的近地軌道飛船，它應(yīng)該具有能夠頻繁進(jìn)行太空飛行的能力。像英國(guó)科學(xué)家正在研發(fā)的一種全新的可循環(huán)使用的單級(jí)軌道飛行器——“云霄塔”號(hào)太空飛機(jī)，就是一個(gè)理想的解決方案。

化學(xué)燃料動(dòng)力火箭能夠提供克服地球引力所需要的強(qiáng)大推進(jìn)力。近50年來(lái)，科學(xué)家對(duì)化學(xué)燃料火箭的重大投入，使得這種火箭在未來(lái)幾十年中，仍然是使航天器脫離地球進(jìn)入太空的最佳選擇。

未來(lái)，我們有希望找到許多可以在星際航行中發(fā)揮重要作用的可行方案。在新型飛行系統(tǒng)上使用磁力帆就是一個(gè)很好的方案。這個(gè)方案與太陽(yáng)帆類似，只是將太陽(yáng)輻射產(chǎn)生的推動(dòng)力，換成了太陽(yáng)風(fēng)中的磁性粒子產(chǎn)生的推動(dòng)力。一個(gè)巨大的金屬網(wǎng)將用于捕獲磁性粒子，并用來(lái)推動(dòng)飛船飛行。

光束推進(jìn)器則是另一個(gè)有趣的概念。根據(jù)這個(gè)方案，在軌道上運(yùn)行的太陽(yáng)能收集器或核反應(yīng)器將用于供給制造強(qiáng)光束或帶電粒子所需的能量，而強(qiáng)光束或帶電粒子流將直接推動(dòng)飛船飛行。

將這兩種方案結(jié)合起來(lái)，有可能制造出一種先進(jìn)的太空拖船，負(fù)責(zé)將裝備有磁力帆的飛船運(yùn)送到軌道。也許在伊卡洛斯工程中，光束推進(jìn)器就可以用來(lái)推進(jìn)它的行星探測(cè)器進(jìn)行太空飛行。另外，伊卡洛斯飛船可以在到達(dá)目標(biāo)恒星系統(tǒng)時(shí)使用一張非常大的磁力網(wǎng)，借助當(dāng)?shù)氐奶?yáng)風(fēng)或磁場(chǎng)來(lái)輔助減速。

伊卡洛斯工程的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)正在努力將各種系統(tǒng)和概念進(jìn)行最佳的組合，來(lái)創(chuàng)建一個(gè)利用現(xiàn)代技術(shù)和未來(lái)技術(shù)進(jìn)行星際飛行的實(shí)例。

（盛文娟 插圖）