2015 年7月，美国宇航局对外宣布发现了一颗“迄今为止最像地球的行星”。虽说当大家冷静下来之后发现所谓的“第二个地球”其实是想太多，但人们对于新的宜居星球的关注度确实提高了。然而无论我们发现多少类似的存在，都伴随着一个让人沮丧的信息 —— 该行星距离地球N光年。这就意味着以现有的技术，在燃料限制的范围内是绝不可能到达的。

美国一家名为Cannae的公司不久前突然宣布，他们所研发的“Cannae Drive”作为即将开始测试。Cannae Drive 将不携带任何推进剂，但它在测试中将要把一个鞋盒大小的立方体卫星送入高达240公里的低地轨道中。届时卫星将展开为期六个月的工作，主要为了测试轨道推进技术。

要将什么东西送上太空，我们肯定马上会想到火箭这种利用反推力来获得动力的航天器。就目前来说这种技术可行性最高，但效率也很低。如果说Cannae公司的技术真有其事而且得以实现，那么现有的航天业将被彻底颠覆。根据该公司的说法，利用他们的技术，从地球到火星只需要10个星期的时间 —— 我们知道地球到火星最近也有5500万公里，传统的技术需要大概七个月的时间。

新突破的前世今生

其实Cannae Drive所用的技术并不能够算是新鲜事物，它所用的原理可以追溯到16年前，英国科学家罗杰?索耶（Roger Shawyer）提出的微波推进器EmDrive。

EmDrive和我们常见的火箭发动机完全不同，它不需要任何的推进剂，依靠燃烧来推动航天器前进。罗杰索耶的理念是将电力转化为微波，这些微波光子随后被发射进一个倒圆锥状的封闭金属腔中。当这些微波光子击打在金属腔较宽的那一段时，就会导致较窄的那一段朝着相反的方向加速。

索耶的EmDrive理念一经提出，立刻遭到了大量的质疑，因为在批评者们看来，这种构想甚至连最基本的动量守恒法则都无法遵守。因此，如果想要让EmDrive朝着一个方向产生推力是不可能的，必须要有推进剂朝着一个方向被排放出去，但这个装置确实一个封闭系统。

索耶则反驳说，考虑到狭义相对论，EmDrive事实上仍然遵循动量守恒。它带来的相对效应在腔体的两端产生了辐射压力差，使得装置能够朝一个方向前进。在科学家们的努力下，人们最终还是证明了这种微波推进器是可行的。

 

有趣的是，因为EmDrive基于的理论看上去实在太荒唐，索耶的绝大部分工作在西方被忽视，而认真对待这些研究成果的却是中国的科学家。2008年来自国内的研究小组接受挑战，发表了一系列基于理论和实验结果的论文。2012年他们成功制造出了利用这个原理的设备，用电力的输入换来了动力的输出。在那之后，NASA离经叛道的 Eagleworks 实验室经过测试，对人们原先的质疑提出了积极的修正。有趣的是，该实验室测试的数个装置原型中，有两个正是Cannae公司打造的。

那么我们今天的主角Cannae Drive 呢？它基于另一位科学家吉多费塔（Guido Fetta，他正是Cannae公司的CEO）的研究成果。费塔和索耶两人走上了两条不同的研究之路，不过Cannae Drive同样有着一个不对称腔体，但它的形状比EmDrive要更扁平一些。根据费塔本人的说法，Cannae Drive和EmDrive 非常相似，但还牵涉到了洛伦兹力的不平衡（洛伦兹力指磁场对运动电荷的作用力）产生推力，从而实现让航天器前进的目的。有趣的是，费塔提出的新办法看上去像是一个改进方案，但索耶却认为他的EmDrive比Cannae Drive更好。索耶认为，因为带电粒子会在腔体内衰减，Cannae Drive产生的推力会比EmDrive要小得多。

展望一下美好未来？

吉多费塔表示，Cannae Driv 目前最为实际的好处是它能够用来发射小型人造卫星。因为不需要推进剂，整个的装置也就可以更小、更轻、耗能更少了。

对于低空卫星来说，推进剂本身就是一个很大的局限，因为卫星要频繁产生推力来抵消大气阻力，让它自己维持好轨道。推进剂本身就占据了整个卫星重量的一半。太阳能面板虽然能够提供能量，但当推进剂耗尽后它就完全没用了。

EmDrive概念的提出者罗杰索耶则相信，这个技术将会彻底改变整个航天业，甚至有望缓解能源危机和气候变化的问题，因为未来发射卫星和航天飞机不再需要大量的燃料。另外，微波推进也有助于延长卫星的寿命。

如果通过这个突破能够将更多的卫星送上太空，那么它们就可以用来收集太阳能，甚至作为对抗全球变暖的“护盾”。就和上文所说的那样，该技术可以大幅提高宇宙航行的速度。索耶表示，未来浮空汽车甚至可以成为可能。

道路太漫长

Cannae Drive一经宣布，不少人都以为传说中的“曲速引擎”近在眼前，无论多远的距离那都不是事儿。可惜的是，微波推进技术理论上确实能够大幅提高星际航行的速度，但那距离科幻电影里所描述的无论多少光年都近在眼前还是太遥远。

事实上正如吉多费塔所说，目前这个技术仍然在测试阶段，而且也只能尝试先把一个很小的卫星送上太空，等待实验成功之后再进行下一步的计划。无论是Cannae Drive还是EmDrive，NASA都还没有对这两个技术进行官方确认。业界人士称，NASA 和其他的研究小组很可能还需要经过更多的测试，才能够真正开始认真看待这项技术。

EmDrive的缔造者罗杰索耶也没有闲着。据了解，他已经和某英国航天公司达成合作，打造下一代的EmDrive技术。据了解，如果研究成功，新的推进器将产生比现有任何推进装置都要多很多个数量级的推力。未来很光明，道路很漫长，希望我们今生有缘得见。