21世纪太空探索系列报道（之二）我们能上恒星旅行吗？

【美国《时代》周刊4月10日一期文章】题：我们会到恒星旅行吗？（作者  弗里曼·戴森）
如果你要问我们能否到恒星旅行，答案是很有可能，但是要等很长时间才能实现，也许要等500年。如果你要问人类是否能在21世纪到恒星旅行，答案是肯定不能。到距离我们最近的恒星旅行与在太阳系范围内旅行，两者的区别就像横渡大西洋与横渡波托马克河（位于美国东部，流经华盛顿）的区别。要横渡大西洋，你需要一艘船或一架飞机；要登上距离我们最近的恒星，你需要的是一艘我们在100年内也无望建成的航天器。
漫游太阳系，并在几年内返航，你需要一艘巡航速度达到每秒160公里的航天器。以这样的速度，10天可到达火星，16个月可到达冥王星。我们可以设想一艘航天器，它装载着收集太阳能的巨大薄膜，并载有一个能产生足够推力、将航天器加速到每秒160公里的离子喷气发动机。如果能克服政治上反对建造核航天器的意见，也可以为航天器建造一个核动力喷气发动机。如果我们决定耗资建造这样的航天器，由阳光或核反应堆提供的能量就足以使我们在太阳系范围内旅行。
另一方面，距离地球最近的恒星大约是冥王星到地球距离的1万倍。在一个人的有生之年到恒星作一次旅行需要一艘巡航速度超过每秒1.6万公里的航天器，而且要在10年内加速到这个速度。发动机要为航天器的每磅重量提供大约一兆瓦的能量。一个体积如此之小、功率如此之大的发动机，要保持不升温是不可能的。即便使用诸如反物质之类的某种高热值燃料，它所产生的能量远比阳光或铀大得多，但是发动机的冷却问题仍然无法解决。要想使用任何一种我们能够建造的发动机在本世纪内遨游太空是不可能的。
那么，能派无人驾驶的太空探测器前往其他恒星吗？无人驾驶探测器可以比载人航天器小得多、轻得多。这意味着一艘探测器到达恒星所需的总能量要少得多。但无人探测器仍需要一个能为每磅重量提供一兆瓦能量的发动机。不论是载人还是无人驾驶的航天器，同样存在发动机冷却的问题，结论也就是一样的。本世纪内，无人驾驶探测器不可能到达其他恒星。
曾经在休斯飞机公司工作的工程师罗伯特·福沃德，设计出一种虽然不能在本世纪但有可能在稍晚一些时候到达恒星的太空探测器。这个探测器没有发动机，从而避开了发动机冷却的问题。它是一艘帆船，而非汽船。他称其为“星丝”（Starwisp）。它是由纤细的金属丝制成的、外形类似渔网的东西，重量不足30克。这个网在一个巨大的无线电发射器产生的无线电波压力的驱动下，像船帆一样运动。发射器固定不动，它的无线电波指向我们希望探测的方向，探测器沿着电波的方向运动，从无线电波获取动力。这个设计在理论上很完美，但是有许多实际难题有待解决。无线电发射器必须非常大，而且在探测器加速时必须将能量束聚集其上。为了防止被蒸发，探测器只能吸收微量的无线电波。探测器必须装载收集信息并将信号传回地球的仪器，而且这些仪器的重量必须轻于30克。这些难题足够工程师们忙上几百年，但可能终有一天这样的航天器将遨游太空。