一种可能减缓星际太阳帆的神秘力量
衍射太阳帆的概念图。
图片来源：美国国家航空航天局格罗弗斯沃茨兰德
太阳帆在接近光速的一个显著比例时，可能会遇到来自光本身的阻力。
把航天器送往另一颗恒星不仅仅是建造更大火箭的问题。
化学推进对于实际时间尺度上的星际旅行来说太慢了，这就是为什么许多任务概念都转向以光本身作为引擎。
其中一个主要构想是太阳帆，这是一种由光子推动的巨大反射片。
在更具雄心的星际设计中，这种帆不仅会由阳光驱动，还会由强大的激光驱动，这些激光能将其加速到远超传统航天器所能达到的速度。
arXiv上一篇由哈尔滨工业大学的沈超和李佳泽撰写的新论文指出了一个奇怪的复杂情况：当速度达到光速的很大一部分时，原本推动帆前进的光可能会开始起相反作用。
光子以几种方式推动
这篇论文探讨了光子向太阳帆传递力的三种方式。
第一种是入射光，其力来自撞击帆的光子的直接动量。
第二种是镜面反射，当光子从反射表面干净地反弹时会传递额外的动量。
第三种是漫散射，这种情况发生在光子被吸收后再以随机方向重新发射时。
在通常条件下，这些效应有助于推动帆的前进。
但一旦航天器开始以相对论速度运动，情况就会发生变化——此时运动规则必须考虑在接近光速时变得重要的那些效应。
当帆远离其激光源时，到达它的光会因多普勒效应发生偏移。
频率降低，随之而来的是三种光子驱动力各自产生的推力也会下降。
这意味着帆的速度越快，就越难保持对它的高效加速。
光本身会变成阻力
当光帆达到光速的75%时，情况会变得更糟。
此时，一种被称为相对论光行差的现象开始起作用。
从地球上静止观察者的角度来看，漫散射光会朝光帆运动的方向向前传播。
由于每个作用力都有一个大小相等、方向相反的反作用力，这意味着漫散射（诚然是三种力中最弱的一种）在光帆超过光速的75%后会成为系统的主动阻力。
诚然，此时推进激光的净力仍为正，但效率下降幅度很大。
值得注意的是，该论文仅关注辐射动力学，未考虑非辐射因素（如星际气体或尘埃的阻力），也未涉及帆材料的热限制（如在高功率激光下可能熔化的问题）。
这篇论文将光帆材料视为理想化的反射镜。
在实际应用中，航空航天工程师正在探索针对特定激光波长进行调谐的先进超材料和光子晶体。
这些材料有可能利用论文中讨论的像差效应来主动自我校正并稳定光帆的飞行路径，确保其保持在光束中心。
工程技术必须迎头赶上
但我们距离积极建造和测试成熟的星际太阳帆仍有很长的路要走。
在进行如此遥远的旅行时，还会有更多复杂情况，比如时空曲率，这篇论文也将其简化掉了。
但每一步加深对这类系统中飞行动力学的理解，都是朝着正确方向迈出的一步，因为当我们最终决定向另一颗恒星发射探测器时，我们需要所有能获得的工程技术和知识储备。
参考文献10.48550arXiv.2606.04052
改编自最初发表于《今日宇宙》的一篇文章
相关知识
太阳帆是一种利用太阳光压作为动力的航天器，通过展开大面积反光薄膜捕获太阳光子的动量以获得推力。
它无需携带燃料，能在太空中持续加速，适用于深空探测等任务，是未来星际航行的潜在技术之一，具有环保且续航能力强的特点。
BY: Andy Tomaswick, Universe Today
FY: AI
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乌方称乌军使用“星盾”卫星通信系统仍被限速
23日，乌国防部消息人士称，截至当天上午，使用“星盾”卫星通信系统的乌军终端移动速度仍受到限制。乌国防部消息人士称，乌国防军和国防部一直在监视和记录“星链”和“星盾”卫星通信系统运行状况。
23日上午，使用“星盾”卫星通信系统的乌军终端在时速达到161公里时通信中断，因此“目前不能确认（美方）已取消限制”。
乌总统泽连斯基16日在比利时布鲁塞尔举行的欧盟峰会上说，美国“星链”使用限制影响乌军拦截俄罗斯无人机的能力。
同日，美国总统强调，他没有限制乌克兰使用“星链”服务，他也不认为美国太空探索技术公司首席执行官埃隆·马斯克对此负有责任。
马斯克此前表示，乌克兰使用的“星盾”系统由美国政府拥有和控制，任何有关使用速度或用途的限制由美国军方决定，最终取决于美国总统。
据美国方面20日消息，马斯克上周作出限速决定，并就此与特朗普进行过讨论。
据美国方面22日消息，特朗普21日致电马斯克，要求他解除对乌克兰境内“星链”卫星通信系统军事化版本的相关限制。
据美国和乌克兰官员透露，在两人通话后，“星链”系统22日恢复较为正常的运行。
不过，有乌克兰官员称，该系统尚未完全恢复到正常状态。
湖北鄂州花湖机场跑出跨境生鲜保障“加速度”
中新网湖北鄂州10月23日电 (刘小进 王星予 武一力)记者23日从湖北鄂州花湖国际机场获悉，为破解生鲜货运时效痛点，该机场建立生鲜货物专项保障机制。今年以来，已累计保障国际生鲜货物2.1万吨，同比增长10%，其中三文鱼运量达1.4万吨，同比增长146%。
图为湖北鄂州花湖国际机场保障跨境生鲜运输。
(资料图)王星予 摄 据鄂州花湖国际机场相关负责人介绍，今年8月，机场联合各单位开展研讨，推动出台《鄂州花湖机场生鲜货物专项保障方案(试行)》(以下简称“方案”)。
方案将生鲜货物划分为A、B两大类别，A类进境食用水生动物要求航班落地至入库不超过110分钟；B类冰鲜水产品、进境肉类、水果种苗等货物，落地至入库严控在120分钟以内，首批货物抵达货站均不超过60分钟。
在实际操作中，机场实施全流程“节点管控”。
航班落地前120分钟，货站启动专项保障，协调生鲜航班优先分配近货站机位；航班进近阶段，空管优先协调就近跑道，并指挥优先滑行；地面保障环节，地服单位执行“生鲜优先”原则；库区则设立生鲜专属交接区与绿色通道，专人值守，落实“车到即接、即接即理”，最大限度压缩地面滞留时间。
此外，鄂州花湖国际机场将数字化、信息化手段深度融入生鲜保障全过程，将出港、进港及前置仓转运的无人化作业占比大幅提升，出港整体处理效率提升40%以上，进港效率提升50%以上。
针对生鲜货物，鄂州花湖国际机场还打造了专属全链条可视化追踪系统，实现入库、存储、转运、交接全流程的无死角监管与温湿度秒级监控。
(完)
