雷射驅動的光帆是太空飛行最有趣的答案之一。它聽起來可能不像曲速引擎那樣科幻，但現在，它的實用性也受到了質疑。使用光帆，太空船可以展開超薄反射帆，讓強大的雷射將其推向另一顆恆星，而無需依賴燃料。
這項技術簡單而優雅——但它也比聽起來更複雜。哈爾濱工業大學研究人員沈超和李嘉澤的一份新預印本表明，相對論性光帆一旦開始極快移動，可能會面臨隱藏的推進問題。
光本身如何成為問題
論文將光子推進分解為三種光子驅動力，分別為入射光、鏡面反射和漫散射。入射光是來自入射光子的直接脈衝。鏡面反射來自布上彈回的光子。當光被吸收並沿著不太規則的方向重新發射時，就會發生漫散射。在較低的速度下，這三者都可以幫助推動帆。
然而，當帶有光帆的太空船達到相對論速度時，問題就出現了。當布料遠離雷射時，多普勒效應會降低入射光的頻率。因此，隨著帆變得更快，所有三個部件的推力開始下降。奇怪的是當它接近光速的 75% 時會發生什麼。在這一點上，研究表明，漫散射可以從弱輔助力轉變為主動阻力。雷射產生的巨大力量仍然推動太空船前進，但效率有所下降。
因為光帆夢想尚未破滅
這並不意味著我們應該放棄光帆的想法。該研究是理論性的，作為預印本發表，重點關注輻射動力學。它並沒有模擬工程師必須解決的所有其他噩夢，包括星際塵埃、氣體阻力、光束穩定性，或帆是否能在強大的雷射下倖存而不變形或熔化。
星際光帆已經是一堆機械問題了。了解光在極速下的行為為任務規劃者帶來了另一個規劃限制。先進材料和光子結構可能仍然有幫助。但就目前而言，我們的星際太空時代仍有許多面向需要打磨。
