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解密未来星际通行方式


   虽然大胆畅想是人类实现星际迁移、星际旅行的第一步,但科研人员会更实际一点,他们会以人类现有的理论科技体系为基础,研发可供星际航行的载人航天器。除了常见的飞船、火箭和“流浪行星”,以下这些载人航天器,很可能会成为未来星际航行的日常交通工具。
 
太阳帆飞船
 
   太阳帆飞船是一种利用太阳光压推进,能够“驭光而行”的航天器,只要有光的地方它就能够获得动力。
 
   在地球上,光压显得微乎其微,每平方米受到的太阳光压还没有一只蚂蚁重,每平方公里受到的太阳光压也只有9牛。但在没有空气阻力的太空中,光压可就截然不同了。
 
   假设在地球之外的太空中展开一面巨大的反光膜,那么太阳光压就会推动这张反光膜使其不断前进,理论上只要太阳光足够强,反光膜的面积足够大,质量足够轻,那么这张薄膜的速度最快能达到光速的20%,也就是每秒6万公里。
 
   太阳帆飞船正是一种利用光压作为动力的航天器。在宇宙中,恒星们发出的光子使得它不需要携带燃料就能够一直加速。经科学估算,直径2000米的太阳帆飞船能让航天器以每小时24万公里的速度前进,这比当今最快的火箭推进器还要快5倍左右。
 
量子星舰
 
   量子技术近年来成为热门,其在航天领域可能的应用前景之一就是量子星舰。这里的量子星舰可不是科幻电影里的星舰,它是指一种通过黑洞“蒸发”作为推进动力的航天器。因此,量子星舰又被称作“黑洞星舰”。在黑洞的视界附近,由于黑洞在时空自身上附加有引力能,粒子与反粒子的形成、毁灭显著加快,理论上可以借助电磁效应获得巨大的推进动能。因此有研究声称,如果在配备有抛物面反射的飞船后部制造原子级别的微型黑洞,利用其能量输出、排放,代替现有的发动机,将是穿越浩瀚宇宙的高效可靠保障。
 
反物质火箭
 
   简单说,反物质可以理解为正常物质的反状态。反物质基于反质子、反中子和正电子组成,具有与正常物质相反的性质,包括反物质粒子的电荷、自旋与正常物质相反。这意味着,当物质粒子和反物质粒子相互吸引并碰撞时,巨大的能量就能立即被释放出来。
 
   反物质蕴含的能量有多巨大呢?打个比方,美国宇航局发射的卡西尼-惠更斯号土星探测器重量大约5吨,仅燃料和氧化剂舱就占了3砘左右,导致发射它的运载火箭比探测器本身还要重180倍。但如果改用反物质燃料,只需要0.01克就足够了,和一粒米的质量相当。而经科学家计算,假如能有1克反物质与等量物质完全湮灭,产生的能量则相当于3颗广岛原子弹同时爆炸。如果人类能够发现、制造足够多的可控反物质,并把这样的能量应用在火箭上,产生的推力将相当惊人,火箭和飞船甚至能接近光速前进,这也许将是太空旅行的下一次技术飞跃。
 

责编:一冰

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