星际旅行是吸引人又非常有挑战性的研究，因宇宙距离实在太遥远，距离我们最近的恒星“比邻星”超过 4.2 光年，现在最快的太空船“航海家 1 号”也需要 73,000 年才能抵达，想要星际旅行这样的速度很不切实际。
传统火箭透过燃烧燃料加速，更快的速度就需要更多燃料，但燃料的重量也会使火箭难以加速，因此需要更多燃料加速。基本上，传统的燃料火箭无法用来星际旅行。
利用“光帆”可能是解决办法，原理如同海上帆船，但光帆接的不是空气分子而是光子，利用光子微小的动量来推进。这样的推进力虽弱，但是宇宙多得是发光天体，太空船可绵延不绝获得推力。
最近有一篇研究探讨利用这些自然天体当成太空船动力的来源，并计算加速至接近光速的可行性，研究光帆及更新颖的“电动帆”。电动帆原理类似光帆，但帆面以隐形电场取代，接收带电粒子获取动量，2013 年发射的 ESTCube-1 便是电动帆卫星。
研究人员以太阳、大质量恒星、超新星（SNe）和活跃星系核（AGN）为推动帆的光源。这些光源的光度决定光帆能达到的最大速度。太阳太微弱，但是来自大质量恒星的光却可将太空船加速到光速的百分之几，利用 SNe 和 AGN 甚至可接近光速，足以达成星际旅行！
▲ 光度与光帆终端速度关系。（Source：AAS NOVA，下同）
不过太空船加速需要时间，作者也研究达光速 5%、10% 和 20% 所需的加速时间，取决于光源的光度。对 SNe 来说，尽管光度极大，但爆发维持的时间可能无法提供足够加速。相较之下 AGN 的峰值光度可维持近亿年，几个月甚至几年加速时间完全不是问题。
▲ 光度与所需加速时间关系。
作者也提到这类光帆或电动帆，现阶段的工业技术还无法打造，但根据理论可行性及物理学对星际飞船的限制，也许先进的外星文明也会打造这种太空船，如果有，巨大的帆面或许可以被我们发现！
- Interstellar Travel with Sailing （Space）Ships
（本文由 台北天文馆 授权转载；首图来源：NASA）
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