一位天體物理學家提出了能夠移動整個太陽系的星際發動機設計；
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這些發動機能夠移動太陽，以及整個太陽系；
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在即將與超新星相撞或發生其他空間災難的情況下，移動太陽非常有必要。
發展太空旅行，人們一般需要為火箭和太空梭等太空飛行器建造更加強力有效的發動機。但如果我們可以移動的不是區區一個宇宙飛船，而是可以移動太陽，帶動整個太陽系去進行一場穿越銀河的旅行呢？這樣一個似乎有些狂妄的提案來自於美國伊利諾州立大學的核天體物理學家馬修·卡普蘭(Matthew Caplan)，其關於星際發動機的設計論文發表於2019年12月的同行評審期刊Acta Astronautica。
在他的論文中，卡普蘭構想了兩種星際發動機，其中一個計劃使用巨構建築將太陽完全包裹起來以利用其能源；另一個發動機則是利用巨型帆，預計在一百萬年內將太陽系移動約50光年。
移動太陽系真的是一件值得大費周章的事情嗎？是的。其中一個重要原因就是地球有可能會遭遇一場與超新星的巨大碰撞，還有發生其他類似的災難性的可能性。因此，我們需要跳出技術限制進行思考，付出一切可能的努力。
要想移動太陽系，有一點為我們省了不少力氣：太陽的引力讓太陽系的各組成部分保持在一致的軌道上，因此理論上來說，移動太陽，太陽系內的一切會跟著同時移動，
卡普蘭設想的發動機中，其中一個涉及到一種超薄的像鏡子一樣的太陽帆(太陽反射器)，類似於西卡多夫推進器(Shkladov Thruster)【1】。這種反射性材料會比紅細胞還要薄。此帆將置於太陽的兩極且不以軌道運動，如此的安裝手法非常必要，因為這樣就不會影響地球的溫度，還能幫助人類引導太陽系的移動方向。(小編註：其工作原理同火箭，以太陽輻射形式離開的光子攜帶了動量，反向推動太陽移動。就像太空人在太空中打開一隻手電筒，發出的光線會使他非常緩慢地後退。)
太陽帆利用反射的太陽輻射來建立推力，太陽的引力與向上推的太陽輻射力相平衡。2.3億年內移動100光年，這絕對不是移動的最快方法。卡普蘭承認，這樣的速度甚至不夠逃離超新星爆炸。
還有一種更加快速和「激進」的推進器，被Kurzgesagt(一個千萬訂閱的油管頻道)叫做「卡普蘭推進器」(Caplan Thrust)。Kurzgesagt頻道團隊聯繫卡普蘭來設計星際推進器(於是卡普蘭順便寫了一篇論文)。這一推進器由光子粒子的熱核爆炸推動，類似巴薩德衝壓發動機(Bussard ramjet)。該裝置每秒需要幾百萬噸的燃料才能工作，因此它將使用一個巨型的電磁場，從太陽風中收集燃料。還有更多的能量將來自圍繞太陽建造的戴森球。
卡普蘭設想這款推進器將有兩個發動機，一個利用收集到的氫(用粒子加速器向太陽射回去)以避免因引力墜入太陽，另一個則利用氦反向射出，正反推力造成正推力，讓推進器向前移動。
卡普蘭計算這種推進器產生的速度足以讓太陽系逃離超新星爆炸，還能夠在1000萬年讓太陽在銀河系的運行方向掉個頭。
「星際發動機產生很小的加速度，不至於在短期內干擾整個系統，但足以在百萬年時間裡讓太陽和太陽系的運行方向發生偏轉。」卡普蘭在論文中寫道。
若你認為討論百萬年不切實際，請記住空間中存在著不同的時間尺度，此處提出的方案適用於比我們更加先進的文明。卡普蘭認為「一個對於恆星形成和超新星機制有著詳細了解的先進文明，可以提前百萬年就預測到類似於超新星撞擊這樣的災難性事件。」
【1】太陽帆的詳情文章
原論文
本文譯自 bigthink，由譯者 南弗勒斯 基於創作共用協議(BY-NC)發布。