當前位置:
首頁 > 天下 > 科學家提出星際航行10大設想方案!

科學家提出星際航行10大設想方案!

在科幻文學中,星際旅行是一大熱門話題。最早關於星際旅行的文學,可以追溯到2世紀時盧西安(Lucian)的幻想故事《真實歷史》(True History) 。但直到17世紀,伽利略發明望遠鏡後,才開始比較多的文學描述。


星際旅行里的「企業號」。

科學家提出星際航行10大設想方案!



當然,對星際旅行的憧憬與構想絕不僅僅限於科幻小說家們。畢竟,飛出地球,邁向宇宙,這是件多麼激動人心的事兒!科學家們根據目前掌握的科學知識,設想出一系列的可行方案,現在就讓我們一飽眼福。

NO.10 等離子發動機


新型航天器推進(技術)被設計成使用電磁力將中性氣體轉化為能產出推力的超高溫等離子體,如高級等離子體火箭推進器。這種技術能徹底縮短行星間星際傳送時間,使人們在一個月內達到火星,而以現有推進力則最少需要六個月時間。然而還需要人們幾個世界的努力才能使其速度達到光速的15%並實現星際飛行。而那時這項技術將被設計的更好,以適應未來火星短期旅行和其他星際航行需要。


NO.9 反物質火箭

科學家提出星際航行10大設想方案!



使用神秘的正常物質的對立物來為宇宙飛船供能,聽起來是個怪異的念頭。然而這或許是太空航行歷程中下一次飛躍,而且該火箭比其他類型的火箭更有威力。其面臨的最大難題是如何真正地創造並儲存反物質粒子,然而最近天文學家發現在我們身邊就有一種豐富的為地球磁場所捕獲的反物質資源。即將進行的火箭項目如「VARIES」也使用高強度激光來製造,從來自太空真空環境中的製造粒子和反粒子並使它們碰撞以釋放100億倍於氫氧燃燒系統的能量。如果足夠數量的反物質被發現,那麼飛船就能以接近光速的速度前行。


NO.8 太陽帆船

科學家提出星際航行10大設想方案!



NASA正在開展的項目,「太陽帆船」將於2015年發射。太陽帆飛船不需要攜帶大量的燃料就能夠進行星際航行,這一點是傳統化學能動力系統所不具備的。此外,這種太陽帆船能收集由恆星上吹來的太陽風中所包含的光粒子。

飛船遠離恆星時它還能用配備著的激光發射器來提供光子,它能擁有30000km/s或者說1/10光速的平均速度。星際漫遊就像是船隻船行大海,然而這(比喻)對於星際旅行來說還是太慢了。這使這一概念與其說是飛行器跨越式前進,不如說是繞恆星航行更為貼切。


NO.7 核脈衝

科學家提出星際航行10大設想方案!



核脈衝推進裝置,即用小型氫彈爆炸產生動力,每隔3到10秒鐘爆炸一次,10天之內就可以使飛船加速到1萬千米/秒的速度,據計算約280年可以達到天狼星附近。


英國星際航行協會在1973年成立了一個科學家小組,設計了一艘飛船號稱「代達羅斯」號自動飛船,設想飛船飛往離地球6光年的巴納德星,此飛船總長200米,初始質量5.4萬噸,有兩級組成,都採用核脈衝動力推進,兩級的核燃料分別為4.6萬噸和4000噸。


NO.6 黑洞星艦

科學家提出星際航行10大設想方案!



基於量子效應,科學家們認為這種星艦會被從黑洞的視界中投放出來,霍金輻射是一種被提議作為推進物使用的電磁效應。研究表明,在配備有拋物面反射的飛船後部製造人造黑洞,事實上是少數能以現有技術實現的星際航行方案。

雖然由於人造黑洞有碰觸到飛船甚至失控的風險,這是一項危險的選擇。這種方式被認為能使人類在3.5年內到達半人馬座阿爾法星(滅三體人去)。


NO.5 阿庫別瑞曲速引擎

科學家提出星際航行10大設想方案!



阿庫別瑞曲速引擎是一項推敲性的時空數學模型,可以仿造出科幻小說中星際旅行里的作為跨星際的超光速航行的工具——曲速引擎。其原理基於愛因斯坦的相對論——物體會使其附近的時間和空間彎曲。


物理學家米給爾·阿庫別瑞於1994年提出了波動方式展延空間,使航行器(簡稱為「船」)前方的空間收縮而後方的空間擴張,前後所連成的軸向即為船想要航行的方向。船在一個區間內乘著波動前進,這區間稱為「曲速泡」,是一段平坦時空。既然船在泡泡內並不真的在移動,而是由泡泡帶著船走,廣義相對論中對於物體速度不可超過局域光速的限制就派不上用場。


這種方法使得從一個星球到另一個星球的移動可以在瞬息間完成,比光速還快十倍,而不用打破物理學定律。儘管其可行性已被證實,扭曲時空所需能量遠遠超過現今技術所能提供的。然而,NASA已經在研究能駕馭曲速旅行的飛船。


NO.4 夸克物質礦塊

科學家提出星際航行10大設想方案!


夸克物質(Quark matter)也被稱為量子色動力學物質(QCD matter),可能存在於一些特別大的中子星,可形成穩定在較低的能量狀態。一些科學家懷疑一種少見的擁有巨大質量的小行星群,其核心中藏有產生於宇宙大爆炸中的濃縮的夸克物質。


這些奇怪的物質是宇宙中隨處可見的超高速旋轉小行星,而且每個物質都被計算出擁有100到1000億公斤重的夸克物質。未來能夠開採這種物質的宇宙飛船,能夠使用這些礦塊來製造數量巨大的反物質,從而推動飛船以接近光速的速度航行很長一段時間。


NO.3 磁單極子火箭

科學家提出星際航行10大設想方案!



磁單極子是理論物理學弦理論中指一些僅帶有N極或S極單一磁極的磁性物質,它們的磁感線分布類似於點電荷的電場線分布。科學界之所以如此感興趣於磁單極子,是因為磁單極子在粒子物理學當中的重要性,大統一理論和超弦理論都預測了它的存在。


這種物質的存在性在科學界時有紛爭,直到2009和2014年這種現象在實驗室中被創造出來。雖然它在自然界中的存在還亟待觀察,但這已經表明它可以在不違反物理學定律得到情況下存在。它能為未來的飛船提供無盡的能量以及深不可測的速度潛能。


NO.2 星際衝壓式噴氣發動機

科學家提出星際航行10大設想方案!


星際衝壓式噴氣發動機又稱聚變衝壓式噴氣發動機,1960年就由羅伯特.巴薩德提出,星際衝壓式噴氣發動機仍未成為現實,但它很可能是未來最好的一種方案。《星際迷航》中的星艦就是其原型。


該發動機利用強大磁場形成巨大的磁漏斗,磁漏斗的作用是將星際旅行中沿途的氫收集起來作為飛船核聚變反應堆的燃料。沒有燃料負載的飛船在星際衝壓式噴氣發動機的推動下,能以接近光速的速度在宇宙中自由穿梭。這將是實現恆星際旅行的絕佳方式。


NO.1 蟲洞

科學家提出星際航行10大設想方案!



蟲洞(Wormhole)又稱愛因斯坦-羅森橋,是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。對於穿越蟲洞的宇宙飛船而言,其最重要的任務就是保持蟲洞的開啟和穩定狀態。


最近的研究表明,由奇異物質(負物質)可以使蟲洞保持長時間的開啟和穩定的狀態。就算這一方法理論上可行,可由於穿越蟲洞存在大量的未知性,這是相當危險的。但這又何妨呢?必定有一大批的星際冒險家願意往裡跳!

科學家提出星際航行10大設想方案!



科幻文匯第四期徵稿比賽正在進行


喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 科幻文匯 的精彩文章:

世界上壽命最長的5種生物,最後一種幾乎永生不死!
黑騎士衛星13000年前已懸浮在地球上空!
公元前1.1萬年的古石刻描述了彗星撞擊地球事件!

TAG:科幻文匯 |

您可能感興趣

1907年美國為何要大張旗鼓地派遣大白艦隊進行環球航行
東方大國正式反擊!120架戰機40艘軍艦出動,美放棄自由航行
人類歷史上第一個「星際航行工程」,伊卡洛斯星際航行工程
052C出現在英吉利海峽,英海軍緊急出動,中方:自由航行
美航母又來自由航行,亞洲大國派出30艘艦艇,美:出動戰機!
解放軍40餘戰艦簇擁遼寧艦航行
052C英國近海自由航行?英護衛艦全程陪同,專家:習慣就好了
2018年西方盟國派往南海軍艦航行時數創歷史新高
中國軍事專家:美方所謂的南海「航行自由」是個偽命題
俄海軍披露一次特殊航行,2軍艦行程4000千米,一路頻繁對壘
內陸國家的「海軍夢」,如今40多艘艦艇只能在「沙漠」航行了
俄蘇35發威!與美軍偵察機相持175分鐘,美方:我是自由航行
連發3條航行警告 001A航母甲板清空72小時內首航
科學家辯論,光速航行100光年需要多長時間?答案讓人大跌眼鏡
一次偉大的航行——10月2日科學史上的今天
俄艦隊海上行動:4艘軍艦赴英吉利海峽自由航行,英軍艦監視
中國4艘海警船釣魚島海域航行 日方提出抗議
百萬年後人類會怎樣?科學家:或許星際航行也沒問題
美潛艇能航行83天,俄46天,那中國潛艇呢?專家:騙過了全世界
俄軍艦進美「後院」訪問 還將沿中美洲航行