如果一艘飞船以每秒约3.6万公里掠过巴纳德星,它传回“我到了”的信号时,地球上等消息的人已经等了将近六年。1970年代,英国星际学会的一群工程师真的画过这样一艘船,它叫代达罗斯计划。
它是一份设计图,不是发射记录
代达罗斯计划是英国星际学会在1973年至1978年完成的无人星际飞船设计研究。它没有造出实物,也没有发射过。研究者想回答一个硬问题:用当时能想象的物理原理,人类能不能在几十年内把探测器送到另一颗恒星附近?
像一台每秒点火的燃气灶
一句话说,代达罗斯用脉冲聚变推进:把微小的氘和氦-3燃料丸一粒粒送进燃烧室,用电子束引爆,让聚变产生的等离子体从磁喷嘴高速喷出。你可以把它想成厨房燃气灶,只不过“噗”的点火每秒发生很多次,每次都在船尾推一把。理论计算中,它能加速到光速的约12%,也就是每秒约3.6万公里,差不多一秒绕地球0.9圈,比旅行者1号快约两千倍。
它的目标恒星是巴纳德星,距离约5.9光年。光走这段路要5.9年;代达罗斯按设计约50年抵达。飞船总质量约5.4万吨,载荷约450吨,体量接近一艘大型航母的一半。这个数字不是观测结果,而是设计研究中的理论估算。
到了,却刹不住
代达罗斯最容易被忽略的一点是:它不打算减速。它以飞掠方式穿过目标恒星系统,在高速掠过时拍照、测量,再把数据发回地球。信号单程要走约5.9年,所以“到达”和“收到消息”之间还隔着近六年。你按下发射按钮时,看到的第一批成果可能已是半个世纪后。
真正的难关在燃料和工程
氘和氦-3聚变需要氦-3,而地球上的氦-3非常少。设计者曾设想从木星大气或月球资源中获取,但如何规模化开采、如何让燃料丸稳定点火、5万吨级结构怎样在深空保持可靠,目前尚无定论。代达罗斯是一份严谨的设计研究,不是已证实的工程方案;它证明的是“原理上可以讨论”,不是“明天就能开工”。后来的“伊卡洛斯计划”试图更新它,也仍停留在概念研究层面。
那束迟到六年的信号
回到开头的画面:飞船掠过巴纳德星时,地球上的人只能等。代达罗斯计划留下的真正遗产,也许不是一张飞船蓝图,而是一把尺子——它把星际航行的速度、距离、能量和通信延迟,摆成了可以计算的数字。如果信号要六年才到,你还会按下发射按钮吗?下一代设计又该飞掠,还是冒险刹车?
延伸阅读
- A. Bond & A. Martin, Project Daedalus: The Final Report on the BIS Starship Study, British Interplanetary Society, 1978。
- 英国星际学会(BIS)官网的 Project Daedalus 专题资料。
- Breakthrough Starshot 官网关于激光推进微型星际探测器的公开资料。