物理學家提出「恆星引擎」新構想，100 萬年內讓太陽系移動 50 光年
不斷運行的太陽系未來終將走到超新星（supernova）爆炸這種劇烈環境，天文學家雖能在百萬年前預測到此狀況，但人類要如何耗費巨大的能量來移動整個太陽系？伊利諾州立大學（Illinois State Normal University）天體物理學家提出了一種新的恆星引擎（Steller Engine）構想，理論上這種裝置能將整個太陽系在 100 萬年內移動 50 光年。
戴森球
隨著人類文明的發展，對於能源的需求量也大幅上升。對此，物理學家弗里曼·戴森（Freeman Dyson）認為，未來人類的能源需求將需要借助能從恆星中獲取大量能量的裝置，因而提出了戴森球（Dyson Sphere）的概念。這種恆星引擎是一種包圍母恆星的巨大球狀結構，可以獲取恆星大部分或全部的能量輸出。
什卡多夫推進器
在恆星引擎中，較為簡易的是俄國科學家萊昂尼德·什卡多夫（Leonid Shkadov）提出的什卡多夫推進器（Shkadov Thruster）。其概念是使用大量的鏡子形成弧形的裝置包圍一側的太陽，藉由反射光子產生的動量來推動引擎，並以其與太陽產生的平衡重力場拖動整個太陽系。但為避免引擎反射的大量光子對運行在周圍的行星產生破壞，該裝置必須架設在太陽的北極點上，因此在移動方向的控制上較為受限。
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為解決什卡多夫推進器在方向控制上的問題，伊利諾州立大學的天體物理學家馬修·卡普蘭（Matthew Caplen）設計出卡普蘭推進器（Caplan Thruster）。這種裝置透過收集太陽風的氫（hydrogen）與氦（helium）作為核融合的燃料，放射出兩束能量——一種能量用來推進太陽，另一種能量則用來保持推進器與太陽的距離。前者是由核融合產生的具放射性氧構成，後者則是氫。
但僅靠太陽風產生的氫與氦，不足以推動太陽帶動整個太陽系，必須藉助戴森球來集中太陽光子至靠近推進器的區域，使其加熱至更高的溫度來產生大量的原料提供核融合反應。這種設計不只能控制移動的方向，理論上也能在 100 萬年內推動太陽系前進 50 光年，比什卡多夫推進器的 230 萬年移動 100 光年還要快速。因此用於推動太陽系逃離銀河系中危險區域上，有較大的幫助。不過這些恆星引擎的推進器仍停留在科幻小說的階段，人類文明要發展至建立如此龐大的機器，在科技上仍有許多要突破的地方。
參考資料：
- Nield, D. (n.d.). Physicist Proposes Radical New ‘Stellar Engine’ That Could Move Our Entire Solar System. ScienceAlert
- Caplan, M. E. (2019). Stellar engines: Design considerations for maximizing acceleration. Acta Astronautica, 165, 96–104. doi: 10.1016/j.actaastro.2019.08.027
