匪夷所思的新突破
2015 年 7 月，美國宇航局對外宣布發現了一顆「迄今為止最像地球的行星」。雖說當大家冷靜下來之後發現所謂的「第二個地球」其實是想太多，但人們對於新的宜居星球的關注度確實提高了。然而無論我們發現多少類似的存在，都伴隨著一個讓人沮喪的信息 —— 該行星距離地球 N 光年。這就意味著以現有的技術，在燃料限制的範圍內是絕不可能到達的。
美國一家名為 Cannae 的公司不久前突然宣布，他們所研發的「Cannae Drive」作為即將開始測試。Cannae Drive 將不攜帶任何推進劑，但它在測試中將要把一個鞋盒大小的立方體衛星送入高達 240 公里的低地軌道中。屆時衛星將展開為期六個月的工作，主要為了測試軌道推進技術。
要將什麼東西送上太空，我們肯定馬上會想到火箭這種利用反推力來獲得動力的太空飛行器。就目前來說這種技術可行性最高，但效率也很低。如果說 Cannae 公司的技術真有其事而且得以實現，那麼現有的航天業將被徹底顛覆。根據該公司的說法，利用他們的技術，從地球到火星只需要 10 個星期的時間 —— 我們知道地球到火星最近也有 5500 萬公里，傳統的技術需要大概七個月的時間。
新突破的前世今生
其實 Cannae Drive 所用的技術並不能夠算是新鮮事物，它所用的原理可以追溯到 16 年前，英國科學家羅傑·索耶（Roger Shawyer）提出的微波推進器 EmDrive。
EmDrive 和我們常見的火箭發動機完全不同，它不需要任何的推進劑，依靠燃燒來推動太空飛行器前進。羅傑·索耶的理念是將電力轉化為微波，這些微波光子隨後被發射進一個倒圓錐狀的封閉金屬腔中。當這些微波光子擊打在金屬腔較寬的那一段時，就會導致較窄的那一段朝著相反的方向加速。
索耶的 EmDrive 理念一經提出，立刻遭到了大量的質疑，因為在批評者們看來，這種構想甚至連最基本的動量守恆法則都無法遵守。因此，如果想要讓 EmDrive 朝著一個方向產生推力是不可能的，必須要有推進劑朝著一個方向被排放出去，但這個裝置確實一個封閉系統。
索耶則反駁說，考慮到狹義相對論，EmDrive 事實上仍然遵循動量守恆。它帶來的相對效應在腔體的兩端產生了輻射壓力差，使得裝置能夠朝一個方向前進。在科學家們的努力下，人們最終還是證明了這種微波推進器是可行的。
有趣的是，因為 EmDrive 基於的理論看上去實在太荒唐，索耶的絕大部分工作在西方被忽視，而認真對待這些研究成果的卻是中國的科學家。2008 年來自國內的研究小組接受挑戰，發表了一系列基於理論和實驗結果的論文。2012 年他們成功製造出了利用這個原理的設備，用電力的輸入換來了動力的輸出。在那之後，NASA 離經叛道的 Eagleworks 實驗室經過測試，對人們原先的質疑提出了積極的修正。有趣的是，該實驗室測試的數個裝置原型中，有兩個正是 Cannae 公司打造的。
那麼我們今天的主角 Cannae Drive 呢？它基於另一位科學家吉多·費塔（Guido Fetta，他正是 Cannae 公司的 CEO）的研究成果。費塔和索耶兩人走上了兩條不同的研究之路，不過 Cannae Drive 同樣有著一個不對稱腔體，但它的形狀比 EmDrive 要更扁平一些。根據費塔本人的說法，Cannae Drive 和 EmDrive 非常相似，但還牽涉到了洛倫茲力的不平衡（洛倫茲力指磁場對運動電荷的作用力）產生推力，從而實現讓太空飛行器前進的目的。
有趣的是，費塔提出的新辦法看上去像是一個改進方案，但索耶卻認為他的 EmDrive 比 Cannae Drive 更好。索耶認為，因為帶電粒子會在腔體內衰減，Cannae Drive 產生的推力會比 EmDrive 要小得多。
展望一下美好未來？
吉多·費塔表示，Cannae Drive 目前最為實際的好處是它能夠用來發射小型人造衛星。因為不需要推進劑，整個的裝置也就可以更小、更輕、耗能更少了。
對於低空衛星來說，推進劑本身就是一個很大的局限，因為衛星要頻繁產生推力來抵消大氣阻力，讓它自己維持好軌道。推進劑本身就占據了整個衛星重量的一半。太陽能面板雖然能夠提供能量，但當推進劑耗盡後它就完全沒用了。
EmDrive 概念的提出者羅傑·索耶則相信，這個技術將會徹底改變整個航天業，甚至有望緩解能源危機和氣候變化的問題，因為未來發射衛星和太空梭不再需要大量的燃料。另外，微波推進也有助於延長衛星的壽命。
如果通過這個突破能夠將更多的衛星送上太空，那麼它們就可以用來收集太陽能，甚至作為對抗全球變暖的「護盾」。就和上文所說的那樣，該技術可以大幅提高宇宙航行的速度。索耶表示，未來浮空汽車甚至可以成為可能。
道路太漫長
Cannae Drive 一經宣布，不少人都以為傳說中的「曲速引擎」近在眼前，無論多遠的距離那都不是事兒。可惜的是，微波推進技術理論上確實能夠大幅提高星際航行的速度，但那距離科幻電影里所描述的無論多少光年都近在眼前還是太遙遠。
事實上正如吉多·費塔所說，目前這個技術仍然在測試階段，而且也只能嘗試先把一個很小的衛星送上太空，等待實驗成功之後再進行下一步的計劃。無論是 Cannae Drive 還是 EmDrive，NASA 都還沒有對這兩個技術進行官方確認。業界人士稱，NASA 和其他的研究小組很可能還需要經過更多的測試，才能夠真正開始認真看待這項技術。
EmDrive 的締造者羅傑·索耶也沒有閒著。據了解，他已經和某英國航天公司達成合作，打造下一代的 EmDrive 技術。據了解，如果研究成功，新的推進器將產生比現有任何推進裝置都要多很多個數量級的推力。未來很光明，道路很漫長，希望我們今生有緣得見。