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4、布萨德喷气式引擎
布萨德喷气式引擎
可行性:存在巨大技术挑战。
所
有推进火箭,包括上述的核聚变动力火箭,都存在一个相同的关键难题。为了实现更快、更远的目标,火箭上必须要携带更多的燃料,更多的燃料必然会增加火箭的
重量,进而会减小推进力。如果想实现星际间旅行,就必须要避免这种情况。于是,1960年,物理学家罗伯特-布萨德提出了一种喷气式引擎,布萨德喷气式引
擎或许可以解决这一难题。
布萨德喷气式引擎原理和上述核聚变动力火箭一样,但是它并不需要携带足够的核燃料。它首先是将周围太空
中的氢物质进行电离后,然后利用强大的磁场吸收这些氢离子作为燃料。虽然布萨德喷气式引擎方案没有上述核聚变动力火箭中的反应堆问题,但是它所面临的问题
是磁场大小的问题。由于星际空间中氢物质很少,因此它的磁场必须要足够大才可行,甚至要延伸到数千公里之外。除非是发射前进行精密的计算,设计出飞船飞行
的精确轨道,这样就不用携带多余的燃料,也不再需要巨大的磁常不过这种想法又出现一个弊端,那就是飞船必须要按既定轨道飞行,不得偏离,而且从其他星球返
程则变得更加困难。
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5、太阳帆推进技术
太阳帆推进技术
可行性:完全有可能,但适应空间有限。
这
是另一项不需要携带足够燃料的技术,因而理论上讲也可达到极高的速度,不过它往往需要一个时间过程才可完成这一目标。与传统的利用风力进行航行的帆船相
比,太阳帆是从太阳光线中吸取能量。目前,太阳帆推进技术已在地球的真空室内取得试验成功。然而,在太空轨道上实施相关试验则以不幸而告终。比
如,2005年,世界上最大的业余太空科学组织美国行星协会研制了一艘名为“宇宙1号”的太空飞船,它的太阳帆运载火箭因故障而坠毁。
尽管在技术的萌芽阶段出现许多问题,但是太阳帆仍然是一个非常有希望的未来太空技术。至少它可以保证在太阳系内飞行,太阳的光线可以为它提供最强大的推进力。将来,人类将可能会主要利用太阳能实现星际间旅行。
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6、磁场帆推进技术
磁场帆推进技术
可行性:只适合相对较近距离太空旅行,如太阳系内。
与
太阳帆不同的是,磁场帆是由太阳风提供推动力,而不是由光线提供推动力。太阳风是一种拥有自己磁场的带电粒子流。科学家提出,在太空飞船周围制造一个与太
阳风磁场相排斥的磁场,这样就可利用磁场的排斥力推动太空飞船飞行。与此相近的相关技术还有“太空蛛网”技术,这种技术就是在太空飞船周围延伸出一个带正
电的电网,这样的电网可以与太阳风中的大量的阳离子相排斥,从而获得推进力。
不管是磁场帆,还是“太空蛛网”技术,都是在利用磁
场进行“冲浪”,磁场力使得太空船能够改变轨道,甚至驶离行星际空间。然而,太阳帆和磁场帆都不适合恒星间旅行。当它们远离太阳时,光线和太阳风的强度都
急剧下降。因此,在太阳系外,它们没有足够的动力驶往其它恒星。
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7、激光动力推进器
激光动力推进器
可行性:存在极大的技术挑战。
既
然太阳不足以推动恒星际太空飞船,于是有科学家提出了激光动力推进器技术,利用一束强大的激光将飞船推向太空,其中一项技术就是“激光烧蚀”技术。所谓的
“激光烧蚀”就是利用强大的激光来烧蚀飞船尾部的特殊金属,金属逐渐蒸发形成蒸汽从而提供推进力。另一种相似的技术就是由物理学家和科幻小说家格里高利-
本福德所提出的太阳帆技术,就是在太空飞船上安装一种太阳帆,太阳帆上涂有一层特殊的油漆。从地面之上发送微波束,微波束“燃烧”特殊油漆中的分子从而产
生推进力。这种技术或许将使得行星际间旅行更快。
激光动力推进技术也存在许多重大挑战。首先,激光束必须要精确聚焦于飞船之下,
即使距离再远,激光束都不能有丝毫误差。否则,飞船会因为得不到足够的能量而坠毁。其次,激光束生成设施的功率必须要超级强大。在某种情况下,它所需要的
能量可能会比人类目前所有的能量输出还要大得多。
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8、时空扭曲技术
时空扭曲技术
可行性:不太可能。
1994
年,威尔士大学物理学家米古尔-阿尔库比列提出了星际物质利用技术。在这种设想中,飞船推进力主要由一种至今未被发现的物质--“外星”物质提供。这是一
种粒子,具有负质量和负压力。它可以扭曲时空,从而使飞船快速接近前方的空间,而后方的空间在不断扩张。飞船就好像处于一个不断膨胀的泡泡中,可以飞得比
光速快,而且不会违背相对论的原理。
然而,阿尔库比列的技术思想存在许多问题。首先,为了维持这种时空扭曲,需要巨大的能量,这
种能量或许会比整个宇宙的全部能量都要大。其次,这种驱动器可能会释放出大量的辐射物,严重威胁飞船乘客的生命安全。此外,关于这种外星物质是否存在,至
今未有定论。因此,从物理学上讲,很难实现这种扭曲的泡泡。
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9、虫洞利用技术
虫洞利用技术
可行性:完全不可能。
既
然有人可以想到时空扭曲,于是就有其他科学家想到了时空隧道。他们认为,或许利用虫洞可以实现这一想法。虫洞的概念是由美国著名物理学家约翰-威勒尔提出
的,意思是宇宙中可能存在的连接两个不同时空的狭窄隧道。关键的问题是,虫洞确实存在吗?如果存在,我们是否能够穿越它们?然而,这些问题至今没有答案。
可能与上述的未知外星物质一样,虫洞并不存在。
20世纪90年代,物理学家塞尔古-科拉斯尼科夫又提出了另一种虫洞概念。然而,所有这些虫洞理论都不能提供虫洞确切存在的证据,更无法提出一种切实可行的时空穿梭方法。如果科学家们能够找到答案的话,那么太空飞船的速度将不仅仅是光速的概念。
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10、多维空间技术
多维空间技术
可行性:难以理解。
我
们通常能够看到的宇宙空间通常是三维的。不过德国物理学家巴克哈德-海姆提出,如果宇宙中存在更多空间维数,飞船则可以穿行其中,实现极端速度。这种极速
飞船可以在几分钟内到达月球,飞抵火星只要2。5个小时,而到达半人马座阿尔法星系也只需要80天。然而,这种思想实在难以理解,海姆的理论从来没有得到
过同行们的认可。
除了上述10项技术之外,还有一些更理论化的技术,比如暗物质火箭、黑洞恒星飞船等。科学家希望,所有这些技术将来都能够派上用常。
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