星際旅行怎麼實現?

2014.12.04 , 12:52 pm

根據愛因斯坦的《廣義相對論》,人類可以通過彎曲空間的方式進行星際旅行,這種空間彎曲不會搞死旅行者,也不會把整個宇宙燒成灰。但是無論是《廣義相對論》還是《狹義相對論》都限制了星際旅行,而且自然規律也不允許人類胡鬧,科幻小說似乎永遠不可能成為現實。

先不說遠的,就拿離太陽系最近的半人馬座阿爾法星來說,從地球過去,唯一的方法是搭乘動力推進或者輻射推進的【慢船】。可行的辦法有離子引擎、核聚變引擎和太陽帆等等。目前最可行的是離子引擎技術,該技術已經應用在許多衛星和數艘太空船上,可以說是現成的技術。擴大版的離子引擎會持續用少量的推動力,用幾個月、幾年甚至幾十年的時間將低載荷的太空船不斷加速,用幾年時間就能加速到10%光速,這樣一來去半人馬座阿爾法星和其他附近恆星的話,一個世紀不到就能到達。

飛飛飛,先看看能不能飛過去!

伊卡洛斯星際項目的工程師Andreas Hein提出了用核聚變引擎駕駛無人飛船用50年時間抵達巴納德星的想法。飛船載有5萬噸燃料和500噸科學設備。最高速度可達12%光速。

可見,目前所有可行的星際穿越都需要幾十年,甚至幾百年的時間,而且所用的複雜設備必須100%不出故障,即便出現故障也要能夠自我修復。這是不可能辦到的,有摩擦就會有損耗,用個幾十年幾百年,磨損是肯定有的。

把千克級的東西用非常經濟的方式加速到接近相對論速度(相對論速度指顯著接近光速)是完全有可能的,但是,這麼做其實很不實際,因為即便是離我們最近的恆星,也需要巨大的傳送裝置將數據發回地球,否則我們飛過去又有什麼用呢?即便是在旅行者號級別的太空船上裝上超強的百萬瓦無線電發射裝置,從半人馬座阿爾法星發射過來的信號,地球上最大的望遠鏡也無法探測到,就算每年發射個1比特數據也不行。不過,激光系統的可探測度就很高,也許能夠解決這個問題,但是這麼一台激光發射裝置至少幾噸重。

另一種方法是採用複雜的納米系統,這套系統的重量只有幾十千克:在到達目的地之後,納米系統會尋找一顆小行星,利用小行星上的材料製造出一台更大型的太空船,然後載著科學調查的數據回到地球。

不過目前的技術還無法運送人類,或者至少說,沒有比較經濟的方法運送人類。就算哪天人類要滅亡了,你覺得幾百億人會心甘情願為幾位幸運兒買單,讓他們花幾十年時間去一顆遙遠的不適合居住的行星,而且有去無回?

那我們該怎麼辦?

我們的太陽系已經很廣袤了,足夠人類探索幾個世紀的。即便用現在的科技,人類已經可以漫遊太陽系。從行星、衛星到小行星甚至是彗星,人類都有可能開發或將其作為自己的殖民地。

載人探索是唯一的出路么?當然不是!載人太空飛行代價太過昂貴,不如換成機器人探索裝置,將這些機器人送出太空,向地球上的人類傳回高清圖片,人類可以用這種方法探索虛擬太空。這將是未來人類探索太空的大趨勢。

雖然聽上去很讓人失望,但是利用機器人和虛擬技術,幾十億人都能夠參與太空探索。相比只有幾個幸運兒才能體驗的方案,這有什麼不好呢?

[王大發財 via Huffington Post]

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