伊卡洛斯航行计划：超导态的“星际风筝” _卡洛斯

[导读]借助于三千年前中国风筝的设计思路，伊卡洛斯飞船将在超导材料上进行突破，使飞船更轻，强度更大。

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宇宙飞船在动力系统上需要大量应用超导材料
（Everett/编译）据国外媒体报道，由英国星际协会与Tau Zero基金会发起的，伊卡洛斯星际公司具体管理的伊卡洛斯星际航行工程是人类目前执行的一个向距离太阳系最近的恒星系统发射无人宇宙飞船的计划，而除了漫长的宇宙航行考验着飞船的各系统工作的连续性以及超远距离的星际通讯等等难题外，在飞船的材料，特别是超导材料的广泛运用上还需要较大的突破，而科学家依据三千年前中国风筝的设计思路，将使得伊卡洛斯飞船最终在结构上会更轻，强度上更大。
伊卡洛斯星际航行项目的科学家亚当（Adam Crowl）负责设计飞船的燃料以及燃料储存模块，并结合过去40年来，人类在航空航天运用材料上的进步，尝试着将最新的材料使用在宇航飞行上，并讨论如何建造这个能进行恒星际航行的宇宙飞船，其侧重点则放在制造技术以及材料工艺的考究上。
我们知道，早在三千多年前，古时代的中国就发明了风筝，当时古人使用的材料仅仅是竹子和细绸，随着时间的推移，技术的进步，风筝也在发生着各种变化，结合现代科技塑料以及碳纤维复合材料的使用，风筝脱胎换骨成了我们现在所熟悉的模样和结构。同样，在将近四十年前发起的“代达罗斯”航行研究就使用了当时所能提供的最先进的材料以及技术运用，比如高密度的耐高温金属合金、使用低温超导体创建磁场和涡轮电力系统对飞船的供应等等。
而从那时起，几乎所有人类涉及领域的新材料都被纳入视线，例如，碳的同素异形体、高温超导材料和热点性能材料，这些应用于建筑、电力以及发电站的新型材料都被用于飞船的设计，将这些新材料用于解决星际航行的问题，将推动我们在材料领域的发展。当然，代达罗斯计划更多的是侧重于起步研究，而伊卡洛斯计划可凭借着21世纪的宇航技术提升该计划的可操作性，星际航行与每个国家发射各自的卫星的航天活动不同，其代表的是全人类的意志，与每个人的利益相关。
风筝是一种非常古老的飞行器，利用的就是空气动力的原理，而当19世纪中叶的工业革命在蒸汽机、内燃机等动力设备上的突飞猛进，使得飞艇成为了显赫一时的飞行器，在此之前，具有古老历史的风筝在相当长的文明岁月里保持着人类发明的比空气重的飞行器。科学家通过研究风筝的的设计原理，将其运用到星际航行上。而风筝则是通过巧妙的布局，以最低的质量来匹配其所产生的升力。星际航行也存在着这样的定律，虽然宇宙空间不存在空气阻力，但是从材料上入手，从而降低飞船质量并提供足够的推重比，以产生更大的加速度。
由于飞船需要进行百年的星际航行，燃料对于飞船而言是有限的，如何充分使用这些燃料，在何时进行合理的加速，以及飞船发动机周围产生的余热能否被结构所吸收利用都将涉及到飞船材料设计上的难题。
我们目前使用的火箭都是以化学燃料为主，包括固体、液体、固液混合燃料发动机都是使用化学反应产生能量推动火箭，比较壮观的像刚刚退役的航天飞机，除了有固体发动机，还驼着一个巨大的液氢液氧燃料罐，也就是外部燃料箱。这些化学反应产生能量的动力系统不可避免地会产生大量的热辐射以及随着发动机喷射出去的余热，这都是在损失能量，而星际航行则要尽可能地避免大量的能量随着热辐射而损失，小部分热能还要被外层壳体结构吸收利用。