20天抵达火星，3年飞向冥王星，人类征服太阳系的梦想还远吗？
虽然火星探测器已经沿着目前最合理的路径——霍曼转移轨道前往这颗红色星球，但漫长的旅程仍然耗时半年多。要知道，火星是太阳系中距离地球第二近的行星，还需要这么长的时间。太阳系的浩瀚远不止八大行星，还有遥远的柯伊伯带和奥尔特云。人类的飞船什么时候能到达这些遥远的地方？
不要着急，不要绝望，未来并不遥远。有一种航天器可以获得惊人的速度，穿越太阳系，那就是太阳帆。
太阳帆的概念早在几百年前就已经成型，近年来受到特别关注。例如，霍金支持“突破性射星”计划，希望利用太阳帆的技术在50年内到达比邻星进行探索。既然连比邻星都可以摸到，穿越太阳系自然不是问题。
太阳帆的原理很简单，就是利用阳光形成的光压为航天器飞行提供动力。它类似于太阳能，有持续的动力，但原理不同，产生的动力远远超过太阳能。如果我们能利用这种光压进行探测，那么我们就能穿越太阳系。
牛顿第二定律指出，物体的加速度取决于质量和力。质量越小，越容易被加速，力越大，加速越明显。因此，如果你想让太阳帆更强大，你需要更少的质量和更多的力量。
最近，加州大学洛杉矶分校机械工程系的研究生何定东博士和阿图尔·达沃扬博士最近考虑了这些问题，并制定了最合适的计划。如果要降低质量，那就尽量给飞船“瘦身”；为了获得更多的动力，我们可以利用激光在太阳提供的光压之外，给地球提供更强大的光压。
他们设想用这种方案建造的太阳帆将达到前所未有的惊人航行速度。通过这种加速效应，航天器从近地轨道(通常小于3000公里)进入地球静止轨道(即距离地表36000公里的同步轨道)只需要几分钟。
你可以在地球轨道上获得如此快的速度，在太阳系航行的速度将更加惊人。目前我们去火星差不多要200天，通过这个太阳帆系统只要20天。朱诺从地球飞到木星用了5年时间，用太阳帆只用了120天。新视野号飞到冥王星用了10年，太阳帆只用了3年！
这个速度真的很惊人。如果真的这么快，人类探索太阳系就更容易了。通过太阳帆，我们将发射更多的探测器探索其他星球，我们对太阳系的了解将大大提高。想想都觉得很爽。
然而，我们如何获得这样的速度呢？
首先是航天器的“瘦身”。在他们的设计中，飞船的总质量小于100克。不得不说，这种素质真的很神奇。要知道，一个普通的苹果也有150克左右。因此，为了给这样的航天器瘦身，科学家必须考虑如何开发更轻的科学有效载荷。
接下来重要的是太阳帆本身的设计，这是最重要的。
用激光提供更强大的光压，本身就是好的。但是，这里有一个问题，就是激光本身的能量太大，可能会把飞船烧掉。所以太阳帆本身使用的材料肯定是非常特殊的，需要满足很多要求，比如非常轻，非常坚固，能够耐高温，反射激光的效率非常高。
说起来，后两点基本相当，因为反射大部分激光意味着不会因为吸收太多能量而发热。另外，反射激光的效率越高，加速效果越好。因此，这两个属性成为本文研究的重点。
经过研究，他们认为氮化硅或氮化硼具有非常好的性能和优异的反射率，未来可以用作太阳帆的材料。
选择好的材料并不意味着研究的结束，生产它们的技术也很重要。他们认为，不同的工艺也会影响布拉格叠层反射器和导模振动反射器的性能。这两种反射器可以反射特定波长的激光，从而避免太阳帆过热。
目前人类探测器到外太阳系的最快飞行速度是黎明号用5年半时间创造的，这种新型太阳帆半小时就可以实现。而且，研究人员指出，这样的太阳帆距离人类目前的技术并不遥远。
与更多出现在科幻小说中的虫洞和曲率驱动引擎不同，太阳帆是一项非常现实的技术。目前世界上包括中国在内的很多国家都在从事这项研究，希望能尽快飞到太阳系边缘。
目前，日本的伊卡洛斯太阳帆已经在太空进行了测试，相信未来还会有更多的太阳帆能够进入太空。
而且这项研究只是设计，未来的太阳帆可能和这两位研究者介绍的完全不一样。不管是哪种，都说明人类的速度越来越快了。也许在不久的将来，我们真的可以看到比邻星是什么样子。