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1、插上光的翅膀,做一次万年航行 人类进行星际航行究竟有没有可能？ 这里所说的星际航行，是指与地外文明联系在一起的星际航行。人类已经能够在太阳系中进行行星际航行，尽管目前仅限于在离地球不太远的地方稍转一转。由于到目前为止从未发觉我们太阳系之内有别的文明，所以与地外文明联系在一起的“星际航行”主要是指在恒星之间的航行。 一万年太久，只争朝夕 以离太阳系最近的一颗恒星半人马座的比邻星为例，比邻星距离地球有4.3光年，也就是说，以光的速度行进，从地球到比邻星须要4.3年。 而目前人类实际能够达到的最高星际航行速度是16.7千米/秒。留意，这个速度连光速的万分之一都不到。当然，在此基础上再努力一下，把星际
2、航行的速度增加一倍左右，达到30千米/秒，也就是光速的万分之一，应当说还是有可能的。 假设我们以30千米/秒的速度飞往比邻星，至少须要43000年才能到达。 假如我们的速度能够达到3000千米/秒，也就是光速的一百零一分之一，那么飞到比邻星至少须要430年的时间。但这个速度对人类目前的科技实力来说是遥不行及的。 其实，对人类来讲，430年和43000年的意义是一样的，都大大超出了人类的正常寿命，也大大超出了机器的工作寿命。至少到现在为止，人类还没有机会实际考察任何现代机器设备能否安稳工作400年，更不用说宇宙飞船这样极度困难的系统了。 或许正是考虑到了这一点，英国皇家宇航学会在20世纪73年头
3、进行的星际航行模拟探讨中，设想的飞行速度是30000千米/秒，即光速的非常之一。这在此后很多关于星际航行的假想中被视为一个重要的“门槛”。倘如这个速度能够实现，那么花43年飞到比邻星，再等4.3年让无线电报告传回地球，这样在我们有生之年还有可能得到探测结果。 上穷碧落下黄泉，两处茫茫皆不见 星际航行是一个漂亮的幻想，所以才会被许多人不顾一切地追求。尽管人类目前实际能够达到的航行速度只有光速的万分之一量级，但这并不阻碍科学家对星际航行绽开丰富、系统而大胆的想象。 这些想象提出了许多种方案，大体可以分为两条路径。 一条路径是接受目前只能“慢速航行”的现实，考虑千一百零一万年的长期航行。这样的航行必
4、将面临一系列难以克服的困难。 首先是燃料从何处获得。目前我们都是采纳固体、液体或气体燃料来驱动飞船的，但是飞船动身时不行能携带43000年的燃料，目前也没有任何在中途添加燃料的实力。即便是核动力也难以维持如此之长的时间。其次是机器设备的工作寿命。迄今为止还没有一架航天器持续工作超过50年，43000年谁敢希望？ 以上困难还只限于无人航天器，假如载人，宇航员要么“冬眠”，要么就得在飞船上“传宗接代”。不过，飞船上的支持系统能保证工作千万年而不出差错吗？类似电影2001太空漫游中冬眠宇航员因生命维持系统遭电脑切断而被“谋杀”的命运如何避开？假如在飞船上“传宗接代”的话，飞船就要被建设成一个小型的地
5、球，这更不靠谱，况且还有“近亲繁殖”的问题呢。 另一条路径是从加快航行速度着手。只要速度足够快，就可以解决上一条路径中的大部分困难。设想的方案有如下几种。 核聚变发动机。用氢的同位素氘和氦-3进行聚变，可以不用水来冷却发动机，但是方案所需的数千吨氦-3只能到木星上去提取。所以这只是史诗般的假想，用来拍科幻电影可以，目前人类根本没有实力和财力实施。 反物质发动机。假如想把1吨重的设备在50年内送到比邻星，初步计算表明，须要1.2公斤反物质。但是以目前人类的技术实力，离实现还差得太远。因为反物质不能存放在任何有形容器中，只能被悬空拘束在一个真空磁场中。在丹布朗的小说天使与魔鬼中，他只敢想象1克的反
6、物质。而事实上，以人类现有的科技实力，哪怕只生产1毫克反物质，也须要耗尽全世界的能源。 光帆飞船。这个方案很简单唤起诗意的联想，但是真要实施的话，技术上的困难是不可思议的。飞船的光帆将大到数十平方公里，厚度则只能有16纳米。这样的帆怎样张开？又该如何操纵？ 何以解忧，唯有虫洞？ 在上面这些史诗般的狂想方案中，基本上都没有考虑人。人类向外太空的探险行动，最先派出无人飞船当然可以，但最终总要派人到达彼处才行。而一旦考虑了人的因素，立即出现两方面的困难。 首先是生理上的问题。假如要求飞船的巡航速度达到光速的非常之一，即每秒30000千米，就必定得有一个现今不可思议的加速过程，人体瞬间能够承受多大的加
7、速度？对某种加速度又能够持续承受多长时间？民航客机起飞和着陆时的加速度都会使某些乘客不适甚至发病，宇宙飞船如此急剧的加速，说不定刚起飞不久宇航员就会七窍流血而死。 其次是心理上的问题。奉命飞往比邻星，以光速的非常之一巡航，这对宇航员来说意味着什么？意味着宇航员将43年如一日地生活在飞船里，到了比邻星后，即使最终能够顺当返回地球，至少也得86年以后了这其实就是终身监禁啊！世间有几人能够承受？ 或许人类星际航行的真正出路只能寄希望于目前谁也没见过的虫洞了。 小贴士： 核聚变是指由质量小的原子，在肯定条件下发生原子核相互聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。 反
8、物质是一种假想的物质形式，在粒子物理学里，反物质是反粒子概念的延长。反物质是由反粒子构成的，犹如一般物质是由一般粒子所构成的。物质与反物质的结合，会犹如粒子与反粒子结合一般，导致两者湮灭，且因而释放出高能光子或伽玛射线。 光帆飞船是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。太阳光压是太阳光照耀在物体上对物体产生的压力。如阳光照在身体上，不仅会感觉发暖，亦有压力，只是由于感觉器官的限制而感觉不到，这个压力在微重力环境下会有相对比较明显的影响。 小贴士： 核聚变是指由质量小的原子，在肯定条件下发生原子核相互聚合作用，生成新的质量更重的原子核，并伴随着巨大的能量释放的一种核反应形式。 反物质是一种假
9、想的物质形式，在粒子物理学里，反物质是反粒子概念的延长。反物质是由反粒子构成的，犹如一般物质是由一般粒子所构成的。物质与反物质的结合，会犹如粒子与反粒子结合一般，导致两者湮灭，且因而释放出高能光子或伽玛射线。 光帆飞船是利用太阳光的光压进行宇宙航行的一种航天器。太阳光压是太阳光照耀在物体上对物体产生的压力。如阳光照在身体上，不仅会感觉发暖，亦有压力，只是由于感觉器官的限制而感觉不到，这个压力在微重力环境下会有相对比较明显的影响。 第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页