想飛到開普勒452b？先看看星際旅行的N種方式
這一周以來，小編我生活的重點就是兩個字----搬家。一方面是公司搬家，另一方面自己也因為各種原因搬家了。所以也有一周多沒推送文章啦!這樣還一直默默關注這個公眾號的，都是真愛呢~~不知道大家搬家多不多，搬家真的是一件比較痛苦的事情，各種打包裝箱搬東西，然後是拆包搬東西挪位置。不過好在一切都搞定了~
說到搬家，不知道大家還記不記得之前NASA放出的"大新聞",在1400光年外發現了地球的兄弟開普勒452B，一時間在媒體渲染之下，讓人產生無盡遐想，似乎我們真的有一天可以搬到那個和地球神似的遙遠行星上。所以有人就想問了，到底以什麼樣的方式，我們可以去到1400光年外的開普勒452B呢？今天就給大家盤點盤點人類已經能想到的，星際旅行的N種方式。
之前看到一個網友的分類還是挺靠譜的，說從事長距離星際旅行星際飛船主要分為速度系和時間系。眾所周知，距離＝時間速度，為了達到光年甚至光年以上量級的距離，無非是增大航行時間和提高航行速度兩種方式。因此分成兩類：
致力於增大航行時間的飛船稱為時間系飛船
致力於提高航行速度的飛船稱為速度系飛船
按照歷史順序來看，人類最先發展的是時間系飛船，然後是速度系飛船。因此我們先介紹時間系飛船。
時間系
1. 早期火星級時間系飛船
速度：16公里每秒
航行時間：航行至火星需要兩年。
動力：化學燃料動力
關鍵技術：主要為了航行至火星而研發。這種飛船的速度不快，16公里每秒，因此需要大量的航行時間，航行至火星大概需要兩年。這種初級飛船隻需要普通化學燃料動力即可。不知道大家有沒有看《火星救援》這部電影。電影里整個地球為了營救馬克呆萌，爭論了很久，為什麼這麼麻煩呢。因為去火星飛船使用的是化學能源，使用化學能源的飛船速度有限，航行到火星要兩年。電影里我不太記得給的時間是多少了，但是也是好幾百天。所以大家看到去火星的飛船上還配備了娛樂室，健身房，為的就是解決兩年時間裡船員們打發時間的問題。NASA預計2040年登陸火星，這是我們目前能實現的技術。
2. 半人馬座alpha級時間系飛船
速度：可從10公里每秒加速至0.2倍光速
航行時間：航行至半人馬座alpha大致需要100年。
動力：太陽光帆和等離子體推進力混合動力
半人馬座alpha又被稱為比鄰星，因為真的是里太陽系最近的星系，而且是一個三星系統哦，《三體》里說的三體世界就是那裡。前段時間霍金搞得「突破攝星計劃」也是去那裡。那麼我們要怎麼去那裡呢。化學能源肯定是不行了，目前的理論是通過太陽光帆加上等離子體推進混合動力。
前期航行階段（在太陽系內）使用太陽光壓作為動力。正如噴射出來的水打在物體上會對物體產生作用力一樣，從太陽發出的光打在物體上也有作用力。這種飛船攜帶兩個巨大的強反射「帆布」裝飛翼，光子打在帆布上，會推動飛船前進。雖然光壓很小，但是由於宇宙間阻力很小，這種推力增速的緩慢積累也可以使得飛船達到客觀的速度。
當飛船離太陽越來越遠，光壓基本不起作用，這時候另一種動力就起了關鍵作用：等離子體推進力。這種推進的好處是攜帶「燃料」方便，可以緩慢向後釋放等離子體，雖然產生的向前反作用很小，但是緩慢的積累，最終能使得飛船的速度達到0.2倍光速。
使用這種技術有一個很大的問題---減速。如果中途不減速的話，我們的飛船只能掠過半人馬alpha星系。如果要減到可以探測的速度，則需要的能量和加速所需要的能量是一樣的。而這也會增加航行的時間。
而且，飛到那裡就不像飛到火星那樣2年可以搞定了，即便是全程以0.2倍光速飛行，也要20年，更何況是不可能全程0.2倍光速的。真正的時間大致要超過100年，而沒有人是可以完百年飛行的。即便是通過世代飛船或者休眠技術，也還要解決生態系統的問題。所以，初期去半人馬座的肯定是無人飛船。
在這個級別里，還有核動力飛船
3.核動力飛船
速度：可從10公里每秒加速至0.2倍光速
航行時間：航行至半人馬座alpha大致需要100年。
動力：核動力
核動力飛船早在20世紀60年代就已經提出了這個概念，主要需要解決的問題是可控核聚變，而普遍意見認為可控核聚變問題要到21世界中期才能解決。俄羅斯計劃在2025年造出第一艘核動力飛船。預計一個半月可以飛到火星，但使用的並不是可控核聚變。
2. 銀河系級時間系飛船
速度：最高達到0.8倍光速
航行時間：可以在銀河系進行旅行，航行時間萬年以上。
動力：離子體推進力
在這個級別的飛船，速度已經接近光速了，飛到半人馬座只需要不到10年時間，可以嘗試飛往其他更遙遠的星系。這時候的飛船可能就會採用世代飛船，人類在上面世代生存，也許永遠都不返回地球。地球對那艘飛船上的人類來說成為了遙遠的過去。因為生存環境一直在太空里，經過幾個世代，飛船里的人類會和地球人產生極大區別。那時候的人類，還是人類么。
在這個級別里的，還有反物質飛船。
4.反物質飛船
速度：17克反物質可以使飛船達到0.4倍光速
航行時間：航行至半人馬座alpha大致需要30年。
動力：反物質
什麼是反物質？反物質與正物質的質量相同、但攜帶的電荷卻完全相反。反物質原子由反質子、反中子和正電子（通常電子帶負電）構成。當反物質原子和正物質的原子碰撞的時候，兩種原子會湮滅並釋放出巨大的能量。
美國有兩位物理學家傑拉德和霍維近期就在國外知名眾籌網站KickStarter上眾籌到了20萬美元，用於製造一台能夠測量反物質推力的機器。而如果要造出反物質，需要花費千萬億美元級別的費用。17克反物質在理論上則能將飛船推進到0.4倍光速。
如果反物質的製造和儲存問題都得解決，那麼要如何推動飛船呢？這二位想出了一個別緻的設計，由正反物質湮滅產生的能量一部分從船尾噴出，另一部分則從船頭噴出，最後通過前面的帆板折向後方，兩部分同時推動飛船前進。
速度系
1. 仙女座大星系級速度系飛船
速度：可以超越光速
航行時間：到達仙女座星系約10年
動力：曲率引擎
關於曲率引擎飛船，大家印象最深刻的應該就是三體里的那個了吧。程心和艾AA在太陽系毀滅的時候，乘坐整個太陽系唯一的一艘曲率引擎飛船成為了這場遭難的僅有倖存者。然後他們乘著曲率引擎飛船到了雲天明送給程心的那顆星星所在的星系。
宇宙的空間並不是平坦的，而是存在著曲率（曲率為半徑的倒數，曲率越大半徑越小），如果把宇宙的整體想像為一張大膜，這張膜的表面是弧形的，整張膜甚至可能是一個封閉的肥皂泡。雖然膜的局部看似平面，但空間曲率還是無處不在。一艘處於太空中的飛船，如果能夠利用某種方式把它後面的一部分空間燙平，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。理論上曲率引擎是可以突破相對論限制超過光速的。
過去曲率引擎只是科幻小說中的產物，但隨著物理學的發展，物理學家們認為造出曲率引擎並沒有想像中那麼難以達到。 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。不管是不是真的，如果有天有人真的造出了曲率引擎，那人類的宇宙時代就要來臨了。
2. 亞宇宙級速度系飛船
速度：無上限
航行時間：小時級別
動力：製造人工蟲洞，普通化學燃料推動穿越蟲洞。
看到這個不知道大家第一個想到的是不是星際穿越中那個「他們」放在土星附近的蟲洞。一張平坦的紙，從一角走到對角，按照正常的思路是走一個對角線，但是如果把紙張兩對角對摺起來，兩點一下子就可以非常近，這時候連接這兩點的最短路徑就是「蟲洞」！事實上你我隨時可以製造在二維空間看來的三維蟲洞！但是要製造在三維空間看來的四維蟲洞就不是那麼簡單了！
理論上，蟲洞是連結兩個遙遠時空的多維空間隧道，就像是大海裡面的漩渦，是無處不在但轉瞬即逝的。這些時空漩渦是由星體旋轉和引力作用共同造成的。就像漩渦能夠讓局部水面跟水底離得更近一樣，能夠讓兩個相對距離很遠的局部空間瞬間離得很近。不過有人假想一種奇異物質可以使蟲洞保持張開，也有人假設如果存在一種叫做幻影物質（Phantom matter）的奇異物質的話，因為其同時具有正能量和負質量，因此能創造排斥效應以防止蟲洞關閉。
如果真的能製造出穩定的蟲洞，那也許我們真的可以在宇宙的盡頭開個餐館了。
很多時候，都是科幻作品在引領著人類的科技前進，比如現在在研究的很多科技都是《星際迷航》中有所展現的。這也是科幻的魅力之一。有生之年我們應該是看不到曲率引擎和蟲洞製造了，但核動力火箭甚至反物質飛船還是能報一點點希望的。看到科幻里才有的技術變成真正的科技，是另科幻愛好者們最激動的事情了吧~如果有招一日人類真的能搬家到開普勒452B，你覺得會是用的哪種飛船呢？
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