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超酷的太空戰艦,能在20天內將飛船加速到光速的10%,甚至達到十倍光速?

曾經,我們為地心說和日心說爭論得天翻地覆,甚至有人為此壯烈捐軀;現在,科學家已經發現了比鄰星(離太陽系最近的一顆恆星)。去年又發現了比鄰星的宜居帶內有一顆類地行星——比鄰星b!

不過,在想像賓士前,我們面臨的現實是4.2光年的漫長距離,就我們現有的宇宙飛船,至少需要上萬年的時間。目前的宇宙飛船動力是飛船攜帶的化學燃料、等離子推進器以及行星引力輔助變軌(利用行星的重力場來給太空船加速的裝置,又稱為引力彈弓效應裝置)的組合。

想要拜訪鄰居星系,我們必須擁有更快的速度。比如英國星際學會倡導的代達羅斯計劃那樣,使用核聚變火箭。在50年內可望走完6光年的旅程,到達目的地巴納達星。至少可以保證宇航員在有生之年內達到另外一個星球。 但是,英國倫敦大學的太空專家克勞弗德認為,計劃中宇宙飛船太大了,不可能從地球表面發射,必須從太空軌道上發射,可是我們現在還沒有掌握建造太空建築的技術,所以也許還需要一百年準備時間。

儘管如此,失敗是成功的母親,所以英國星際學會又推出了伊卡洛斯星際遠航計劃。計劃在2100年,向著任何一顆在22光年距離以內的星球進發! 這個項目是英國星際學會和伊卡洛斯星際組織(一個國際科學家網路組織)合作開發的。他們設想用激光束代替電子束引爆,而且採用不同的核燃料,再加上目前的人工智慧和納米機器人等技術,新飛船會比四百噸的代達羅斯飛行器小很多,它的可行性也就大大增加了。

優秀的科幻小說往往是科學的預言,如果,只討論可能性的話,反物質火箭在1942年就已經在科幻小說中出現,儘管當時科學界還根本沒有認識到反物質的存在。現在,我們不但已經成功的製造出了反物質,據說已經有些科學家在從事反物質飛船的製造,如果成功,那麼據說,我們飛到比鄰星b只要84年。

此外繼續開腦洞的話,利用「史瓦西球狀閃電」作驅動,也就是利用伽馬射線製造人工微型黑洞,並將黑洞產生的快速而猛烈的衰變輻射轉化成飛船的動能。使用這一技術,能在20天內將飛船加速到光速的10%,一個人工微型黑洞可以使用3.5年左右。

雖然現實宇宙中光速是不可打破的,但是,這個想法是有理論根據的,1994年物理學家阿庫別瑞提出了「阿庫別瑞引擎」,彎曲飛船外部的時空,使飛船前方的空間收縮,後方的空間擴張,形成一個曲速泡,讓這個泡泡帶著飛船移動。即便達到十倍光速,但飛船在泡泡里,並沒有打破光速的限制。

另外蟲洞也是科幻小說中常用的概念,蟲洞又叫時空洞,是可以連接兩個不同時空的隧道,利用這一方法進行超光速旅行,但是它違背了邏輯,顛倒因果,充滿了矛盾和悖論,至今還沒有充分的證據來證實它的可行性。

其實如果不能提高飛船的速度,那麼延長宇航員的壽命也是一個辦法,比如將宇航員催眠、冷凍,令他們進入深度睡眠或者乾脆假死狀態,直到將到目的地時才蘇醒。 或者建立太空基地,類似修真小說中的「小世界」,即便現在一代人到不了目標星球,至少後代們可以到達。 或者乾脆安排冷凍胚胎作宇航員,由人工智慧作保姆老師,在漫長的旅途中讓胚胎定時蘇醒、發育、成長,最後到達目的地。

很多人都聽說過霍金髮起的的「突破星計劃」,扎克伯格也參與了這一計劃,將人類的觸角延伸到太陽系外,他們採用的就是光帆技術。他們會發射數千個配備了光帆的納米太空飛船,這些重量只有幾克的納米飛船會附著在一個寬約4米的光帆上,利用強大的激光器將光帆加速到光速的15%到20%,在20-30年間到達比鄰星系,再將拍攝到的圖像傳送回來。

除了以上這些星際旅行方法,德國空間科學家還提出了一個理論,即兩個質子聚合形成中子時能產生推力。物理學家巴薩德根據這一理論提出了一種新的核聚變發動機。這個發動機的好處在於,飛船不需要攜帶燃料,只要利用電磁場收集星際微塵,然後將星際微塵中的氫原子作為原料,進行核反應,即可獲得航行的動力。

不過它也存在著技術壁壘,磁場的大小,以及氫物質的多少都是尚待攻克的難關。 不過星際航行是地球人必將經歷的未來,面對地球人的蓬勃發展,地球最終盛不下我們的野心和抱負,今天的想像也許仍十分幼稚,但卻是明日的基礎。要不滅亡,要不發展,人類已沒有第二條路可走。

本文編譯:巧巧恬(感謝閱讀,請關注企鵝號「掃盲小分隊」,為您天天呈送有趣的人文、科學資訊與知識!&財商高的同學會看出不一樣的價值喲!)


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