利用天然天体源将航天器推进至相对论速度

在本文中，我们从概念角度探讨了利用天然天体源将航天器加速至相对论速度的可能性。我们聚焦于光帆与电帆，它们分别依赖来自光子和质子的动量传递，因为这两类航天器无需携带燃料。假设载荷驻留在天体源附近，并在源可用时展开并激活帆。通过考虑若干天体物理对象，如大质量恒星、微类星体、超新星、脉冲星风云和活动星系核，我们表明在理想情况下，若具备足够先进的帆材料与控制技术，接近光速的末速度可能实现。我们还研究了由帆的材料特性、穿越周围源环境以及穿过星际介质所带来的约束。尽管所有这些考量对航天器构成重大挑战，我们的分析表明在最优条件下并非不可逾越。最后，我们勾勒了这对未来技术特征搜索的影响。