需要多久才能到達開普勒452B？

11-28

位於天鵝星的「另一個地球」距離我們1400光年，現有的科技據說要花5億年時間才能到達，如果人類實現了更先進的星際交通工具是否能夠加快這個時間，比如曲率驅動飛船

謝邀

《三體》中四種宇宙飛船到達開普勒452B的時間測算

1. 斷線風箏型——輻射帆飛船（屌絲級）

在《三體III》的「階梯計劃」中，人類舉全球之力，發射了一艘輻射帆飛船，它先後承受了上千次核爆的力量，將雲天明推往三體艦隊的方向。

太陽光的力量十分微弱，但太陽帆提供的推力貴在持久。只要有陽光照耀，它就可以一直工作，在太陽光的壓力下緩慢加速。日復一日，年復一年，太陽帆總有一天會達到驚人的高速度。

假如有一艘帆面7萬平方米的太陽帆飛船，飛船質量是500千克，那麼它離開地球軌道時每秒的速度增加值是1毫米/秒。但日積月累，等到抵達火星軌道時，時間才過去284天。算下來這個速度比許多化學火箭還要快。

結果：這種動力的飛船只能在太陽系內飛行，永遠也到不了開普勒452B

---------------7.28更新線————————————————-

經評價提醒，我在網上查了一下資料，發現更具想像力的輻射帆

1984年羅伯特-弗沃德做出的工程分析表明，進行長期太空飛行的最佳方法是向一個大型薄帆發射大功率激光。當激光帆採用整體式圓盤布局並搭載1噸的有效載荷時，能在20-100年內達到最大速度——光速的十分之一。

同樣，達到目標後，可利用目標恆星的輻射進行減速。這樣，輻射帆飛船的恆星際旅行就成為可能。

那理論估計，到達的開普勒452B的時間在1萬5千年左右。

---------------7.28更新線完畢————————————————-

2. 循序漸進型——核動力飛船（人類級）

在探測三體艦隊虛實的「階梯計劃」進行的同時，人類開始研究太陽系防禦事宜。首當其衝的問題就是，用什麼動力推進龐大的太空戰艦？核聚變是當時人類最有可能掌握的高密度能源，該怎樣使用核聚變能呢？

固守化學燃料火箭思路的航天界實力派主張研發工質推進飛船，以核聚變能推動有質量的工質，產生反推力推進飛船。而太空軍則力主研發不需要工質的輻射驅動飛船。

這兩者可謂天壤之別

無論是用氫還是鹽水，工質核火箭都無法擺脫工質的束縛，太空軍的靈魂人物章北海激憤地說：「工質推進飛船不過是個大火箭，要用超過三分之二的運載能力運載推進工質，且工質消耗很快，這種飛船只能以行星基地為依託，在太陽系內航行。這樣做，是在重複甲午戰爭的悲劇，太陽系就是威海衛！」

最終出現在《三體》中的是裝備慣性約束聚變發動機的無工質聚變宇宙飛船。——擁有最新一代的無工質聚變推進系統，全功率推進時，可以加速到光速的百分之十五。它的艦內生態循環系統十分完美，能夠進行超長時間續航。

結果：如果最高可加速至光速的15%，需要1萬年左右（注意：這是地球人的時間感受，根據狹義相對論，考慮到加速和減速的時間，飛船上的人時間感受在9000年左右）。

3. 不停加油型——反物質飛船（三體級）

巴薩德衝壓發動機終於閃亮登場了！它利用巨大的電磁場作為「漏斗」來收集並壓縮星際物質中的氫，飛船前方的漏斗吸入沿途的星際物質，極高的相對速度和磁場作用使反應物質在核反應腔中壓縮，直到溫度和密度足以發生核聚變。該飛船能夠保持10米/秒2的加速度，不到一年時間，速度即可達到光速的77%。

三體飛船推進的動力是正反物質的湮滅，飛船前方有一個巨大的磁力場，形成一個漏斗形的磁罩，用於收集太空中的反物質粒子，這種收集過程十分緩慢，經過相當長的時間，才能得到供飛船進行一段時間加速的反物質數量，因此艦隊的加速是間斷進行的，很長時間的收集後才能進行一次。

在《三體》中，三體第一艦隊正是使用了巴薩德衝壓發動機，才能以十分之一光速飛行。

結果：如果使用這種技術的極限，加速至光速的75%，再考慮到收集反物質粒子所需要的時間，估計需要2000-3000年左右。（注意：考慮到加速和減速的時間，飛船上的人時間感受在1500年左右）。

4. 空間跳板型——曲率驅動飛船（終級）

「一艘處於太空中的飛船，如果能夠用某種方式把它後面的一部分空間熨平，減小其曲率，那麼飛船就會被前方曲率更大的空間拉過去，這就是曲率驅動。曲率驅動不可能像空間摺疊那樣瞬間到達目的地，但卻有可能使飛船以無限接近光速的速度航行。」

空間曲率驅動是完全符合目前人類所掌握的物理規則的。所以，在《三體》中出現，也是完全符合「智子封鎖下理論物理無法突破」這一基本設定。曲速引擎的原理是將空間拉伸，這與蟲洞摺疊空間正相反。

結果：三體中的曲率驅動是接近光速的，也就是需要1400年左右。（注意：考慮到加速和減速的時間，飛船上的人時間感受在2個星期）。

7.27補充

看了評價，補充兩個問題：

第一. 三體的「星環號」的速度是多少？

目前我們只知道是幾乎接近光速，但到底是多少呢？我想這個問題大劉是計算過了，只是書中只提供了計算結果：

「星環」號飛越太陽繫到 DX3906 間的二百八十六光年只用了五十二個小時，但以亞光速從這個星系的邊緣行駛到那顆類地行星，這僅僅六十個天文單位的路程卻用了整整八天時間。

這個信息已經很充分了，根據時間轉換公式

t′=52小時

t=2507020小時

V（飛船速度）=0.999989629C

第二、加減速問題

這個問題我在計算時確實估小了，

1.核動力飛船以15%的光速時：

V=0.15C

T=1400/15%=9333.33年

t′=9123年

設想要用50-200年加速，50-200年減速時間

那麼整個旅程耗時：

地球時間：9500-10000年

飛船時間：9300-9800年

2.反物質飛船以75%的光速時：

V=0.75C

T=1400/75%=1866.66年

t′=816年

反物質飛船不僅要考慮加減速的時間，還要考慮收集反物質的時間

假定200年加速， 200年減速時間，收集反物質延誤的時間200年

那麼整個旅程耗時：

地球時間：2500年

飛船時間：1500年

3. 「星環號」0.999989629C

t′=11天

加速時間可以不考慮，減速時間8天

那麼整個旅程耗時：

地球時間：1400年

飛船時間：19天

-----------------------------

個人文章專輯見微信公眾號「人神共奮」
以及個人微博號「人神共奮的李剛」

星際聯邦的技術而言，以曲速飛行較為合適

曲速旅行（warp travel）是一種通過在壓縮時空中航行的技術，其原理就是在運動物體周圍利用反物質驅動的曲速引擎製造一個人工的曲力場（warp field），從而使物體能在這個扭曲的時空泡（warp bubble）中以接近光速的速度移動。曲速（warp）就是衡量在這個時空泡里運動的物體的速度。

以聯邦星艦航海家號的最高巡航速率曲速度9.975計算。需要7358400秒（85天4小時）
但是不可能一直以最高曲速飛行。
以其預計從7萬光年需要75年的航行計算，飛到開普勒452B也需要1.5年的時間。

但是聯邦星艦航海家號於2371年服役，有的等。
而2151年服役的企業級才是最可能最早到，他的巡航速率只有曲速4.5。

轉自鳳凰新聞，人類該如何到達第二個地球？
2015/07/24 18:36 鳳凰科技
開普勒452b

鳳凰科技訊 7月24日消息，今日凌晨，美國宇航局公布了開普勒空間望遠鏡的新發現——開普勒452b，一顆目前為止各方面最接近地球的系外行星。

它只比地球大60%，和母恆星的距離非常接近地球與太陽的距離，有很大的可能性會是一顆岩石行星，所有的這些都指向一個可能——這顆地球的孿生行星很有可能存在液態水和生命。

但是這一切都只是「可能」，由於不是抵近觀察，開普勒空間望遠鏡所能做的工作其實並不多，那麼我們可不可以發射一個像「新視野號」探測器一類的裝置，到開普勒452b附近去一探究竟呢？

首先我們要知道開普勒452b到地球之間的距離：1400光年，也就是說即使以光速前進也需要1400年才能到達。人類目前製造出來的最快飛行器是1976年發射的太陽神2號太陽活動探測器，它的速度高達70.22千米/秒，太陽神2號的速度之所以這麼快是因為它離太陽足夠近，直接運行在水星的軌道之內，作為向太陽系外發射的探測器，速度最快的自然是1977年發射的旅行者1號，它的速度是17.06千米/秒。

即使是以70千米/秒的速度來看，與光速的30萬千米/秒相比仍是太慢，僅相當於光速的1/4286，太陽神2號需要六百萬年才能到達開普勒452b，旅行者1號更是需要三千萬年才行。那麼，有沒有什麼黑科技能幫助人類在短時間內抵達開普勒452b呢？

核聚變引擎

是指利用核聚變產生動力，推動火箭前進。在核聚變反應中，核子被迫進行聚合從而產生巨大的能量。2009年12月，英國《新科學家》網站，認為這種技術，有可能在數十年之後實現。

一旦科學家掌握了受控核聚變，那麼他們將控制反應中產生的帶電粒子，並讓它們從噴口噴射而出。從核聚變反應堆噴出的粒子能使二級火箭的速度達到光速的12%。核聚變火箭推進的宇宙飛船同採用核裂變火箭推進的星際旅行類似，能很快地飛抵最近的恆星系，但卻沒有更多潛力可挖。

12%的光速雖然是一個很可觀的速度，但對於距離地球1400光年的開普勒452b來說仍然太慢，如果燃料足夠，核聚變引擎可能會帶我們花數十年的時間到達離地球最近的恆星——比鄰星，但到達開普勒452b則需要一萬多年，這還沒有考慮漫長的加速和減速時間。

曲速引擎

曲速引擎：名符其實的黑科技，最早出現在美劇《星際迷航》中，最初只是一個不切實際的幻想，但後來理論物理學家米給爾·阿庫別瑞在1994年提出以他為名的阿庫別瑞引擎，使得超光速航行變得可能。並且不會違反廣義相對論中「沒有物體可以局域地比光速還快」。由於原理相近，人們也把阿庫別瑞引擎稱為曲速引擎，這個概念也在中國著名科幻作家劉慈欣的作品《三體》中出現過。

阿庫別瑞提出，可以製造一種能夠令前方空間收縮而令後方空間膨脹的引擎，以空間的「變形」來推動飛船前進。由於空間膨脹的速度沒有任何限制，所以這種飛船的乘客可以感知到自己的速度超過了光速。如果能夠實現，飛船將會是被一個「曲率泡」裹挾著前進。它在本地參考系內沒有任何加速度，也就不會受到廣義相對論的速度制約，而且不會出現時間變慢等相對論效應。假如有一艘這樣的飛船以單程兩星期的速度飛到潘多拉再回來，其乘員的年齡將比出發前增長四星期，與留在地球上的情形一樣，不必擔心發生所謂的「雙生子悖論」。

2012年，物理學家哈羅德·懷特(Harold White)透露了一個堪稱驚天動地的消息：他和他的團隊正在為美國航空航天局(NASA)研製超光速引擎。駕駛裝備著這種引擎的飛船，從地球飛到電影《阿凡達》(Avatar)中的潘多拉星球，僅需要幾個星期而已。不過他們公布的只是一個理論上的實物模型。不過懷特表示，一旦曲速宇宙飛船真正面世，只須兩周便能到達距離太陽最近的恆星系南門二。南門二距離太陽約4.37光年遠。按照這個速度推算，1400光年也只需6年多的時間即可到達。這比新視野號到達冥王星花的時間都要少。

反物質引擎

1928年英國物理學家狄拉克首先從理論上提出了存在反物質的假說，認為存在和構成普通物質的基本粒子質量相等但電荷相反的基本粒子，並有由這樣的基本粒子構成的反物質。僅僅4年後，這個假說就得到驗證。由於反物質和物質如果相遇，將會湮滅，正反物質的質量將全部轉化為能量，按照愛因斯坦的質能公式E=mc^2釋放巨大的能量。反物質發動機的好處是反物質的湮滅可以自發產生，不需要象核發動機中的核反應那樣需要許多條件，所以就不需要很大的反應堆，可以減輕飛船重量。

就目前所知道的所有物理反應而言，這是效率最高的燃料。正反物質湮滅所釋放的能量巨大，是氫氧化學反應的1百億倍，太陽核心熱核反應的300倍。一片阿司匹林那麼大的反物質同物質湮滅產生的能量足以讓一艘飛船巡弋數百光年。

據科學家測算，以反物質為動力，飛行器的速度則可接近光速，在宇宙空間中可以以光速的70%飛行，那麼到達開普勒452b的時間需要2000年。這對人類來說仍然太過漫長，不過足夠我們到太陽附近的一些恆星做星際旅行了。

蟲洞

蟲洞是在廣義相對論中容許存在的一種特殊結構，它可以把時空中的兩個點直接連接起來，不管這兩點在空間距離上或時間間隔上相距多遠。對它的簡單理解，就如同一張紙上相隔較遠的兩個點，通過摺疊將兩點重合在一起。

利用蟲洞的特性，我們就有可能在較短的時間內完成遠距離的空間旅行，或者進行時間旅行。不過，我們還沒有在天文觀測中找到蟲洞存在的實驗證據。在理論上也還存在各種各樣的困難。例如，製造和維持蟲洞可能需要具有負能量的物質。

著名天體物理學家霍金認為，蟲洞就在四周，只是小到肉眼很難看見，它們存在於空間與時間的裂縫中。如同在3度空間中，時間也有細微的裂縫，而比分子、原子還細小的空間則被命名為「量子泡沫」，蟲洞就存在於其中。不過，霍金表示，這些隧道小到人類無法穿越，但有朝一日也許能夠抓住一個蟲洞，再將它無限放大，或許將來也可以建造一個巨大的蟲洞。

如果能真的製造出蟲洞，那麼通過它來抵達開普勒452b顯然是最節省時間的方式，像《星際穿越》一樣，可能坐一站公交的時間就到啦。

有考慮過陪地球轉了四十多億年給你潮汐能讓你作詩天天讓你隨便登的月球的感受嗎？

人類目前最快飛行器新地平線號差不多7.5wkm/h，1400光年差不多2100多萬年就到了

故事可能是這樣的：

2020年向開普勒452B發射一顆探測衛星，預計1400萬年到達（萬分之一光速）。
2050年向開普勒452B發射一顆探測衛星，預計140萬年到達（千分之一光速）。
2100年向開普勒452B發射一顆探測衛星，預計14萬年到達（百分之一光速）。
2150年向開普勒452B發射一顆探測衛星，預計1.4萬年到達（十分之一光速）。
...........

我假設對方也有智慧生命，科技也足夠發達，目前重點是和對方取得聯繫，但是即使是激光通信，也要1400年對方才能收到我們發到的信號，信號再翻回來也要1400年，傷不起呀！

我們今天所觀測到的452b是1400年前的452b,我們不知道，452b人在這1400年里發生了什麼，是不是也有了自己的航母，走向深藍，成為世界第二大經濟體……

以每秒鐘16.7公里的速度大概需要25253906年。

你需要這個［手動斜眼］

當我們的技術發展到能短時間到那裡，那麼火星上住人也不是什麼難事了吧。。

反正你年假肯定不夠！