遥不可及的星际航行（图）－科教天地－理论频道

联系我们邮箱登录通行证登录网站地图

设为首页加入收藏

当前位置：中工网－理论频道－科教天地－正文

理论关键词投稿

农民工新生代农民工和谐劳动关系十七届六中全会十二五和谐社会学习型政党中国特色社会主义核心价值马克思主义

遥不可及的星际航行（图）

//m.auribault.com 2014-05-05 来源：天津日报

分享到：

　　有生之年看不到探险结果

　　其实在不少问题上，430年、43000年和500万年是类似的。也许正是考虑到了这一点，英国皇家宇航学会在20世纪70年代进行的星际航行模拟研究“Daedalus工程”（希腊神话中Daedalus造了翅膀逃出迷宫），设想的飞行速度是30000公里/秒（光速的十分之一），这在此后许多关于星际航行的假想中被视为一个重要“门槛”。之所以考虑采用这个“十分之一光速门槛”，也许和上面提到的心理有关——如果花43年飞到比邻星，再等4年多让无线电报告传回地球，这样在我们有生之年（半个世纪内）还可以得到探险结果。但换成开普勒186F，飞行仍要5000年，而一个无线电信号到达那里立刻返回地球，也要等待1000年。

　　星际航行的动力方案

　　星际航行是一个美丽的梦想，它既可以在当代科学主义纲领下不顾一切地被追求，也可以从古代纯粹的人文情怀中得到共鸣——《长恨歌》中那个道士还“排空御气奔如电，升天入地求之遍”呢。所以，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，但这并不妨碍科学家对星际航行展开丰富、系统而且大胆的想象。

　　这种想象已经提出了多种方案，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，考虑千百万年的长期航行。这样的航行必将面临一系列难以克服的困难。

　　首先是燃料从何处提供？目前人类都是采用固体、液体或气体燃料来驱动飞船，但是飞船出发时不可能携带43000年的燃料，目前也没有任何在中途添加燃料的能力。想象中的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过50年，43000年谁敢指望？更别提500万年了。

　　这还只是考虑无人航天器，如果载人，则宇航员要么“冬眠”，那飞船上的支持系统能工作千万年而不出差错吗？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”的命运如何避免？要么在飞船上传宗接代，那这飞船就要被建设成一个小型的地球，这就更没谱了，还有近亲繁殖问题。

　　另一条路径当然是从加快航行速度上着手，只要速度足够快，就可以消解上一条路径中的大部分困难。这时“Daedalus工程”中的“十分之一光速门槛”就经常会被用到。已设想的至少有如下几种重要方案：

　　核聚变发动机。这正是“Daedalus工程”本身所设想的方案，它用的是氢的同位素氘（D）和氦-3（3He）聚变，这样可以不需用水来冷却发动机，但是方案所需的数千吨氦-3，则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，要实施的话目前人类根本没有这样的能力和财力。

　　反物质发动机。欲将物质转换成为能量，目前所知最有效者，莫过于物质与“反物质”的相遇湮灭，能够释放出巨大能量。如果想把1吨重的设备，在50年内送到比邻星，初步的计算表明，需要1.2公斤反物质。但是目前人类的技术能力，在这方面还差得太远。关于反物质发动机在技术上离我们有多远，只要提到一个事实就够了：反物质不能存放在任何有形容器中（因为任何有形容器都是物质，两者一相遇就要湮灭爆炸），它只能被悬空在一个真空磁场中。在丹·布朗的小说《天使与魔鬼》中，他只敢想象1克的反物质。而事实上，以人类现有的科技能力，哪怕只生产1毫克（1克的千分之一）反物质，就需要耗尽全世界的能源。

　　光帆飞船。它很容易唤起诗意的联想，但是真要实施的话，技术上的困难是骇人听闻的。飞船的光帆将大到数十平方公里，厚度则只有16纳米（1毫米的十万分之一多一点）。这样的帆怎样张开？更别说还要操纵它了。还需要在土星和天王星之间的某个位置建造巨大的太阳能——激光转换器，设想中该转换器直径竟达1公里，据说射出的激光束可以远至40光年也不发散……不过，这个宏伟的方案真要实施的话，它的能量消耗将是现今整个地球生产能力的几万倍。

　　何以解忧，唯有虫洞？

　　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，但最终总要派人到彼处才行。而一旦考虑了人的因素，立刻出现两方面的困难。

　　首先是生理上的问题。在“Daedalus工程”类型的方案中，要求飞船的巡航速度达到光速的十分之一，即每秒30000公里，这必然有一个现今难以想象的加速过程，人体瞬间能够承受多大的加速度？对某种加速度又能够持续承受多长时间？在民航客机起飞和降落时，这么一点点加速度就会使某些乘客不适甚至发病。宇宙飞船如果急剧加速，说不定刚起飞不久宇航员就七窍流血而死了。

　　其次是心理上的问题。如果奉派飞往比邻星，以光速的十分之一巡航，这对宇航员来说意味着什么？43年如一日在船舱里，到了比邻星后，即使能够顺利返回地球，那至少也得86年以后了——这其实就是终身监禁啊！世间有几人能够承受？而去往开普勒186F，来回仍然需要一万年，那只能等待周星驰的承诺了。

　　人类星际航行的真正出路，恐怕只能是虫洞了——但目前谁也没见过。

　　来源：《深圳晚报》

1 2 共2页

编辑：尹盼秋