星际旅行可能吗星际旅行有哪些技术可以实现

作者&投稿:丁独 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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星际旅行一直是人类梦寐以求的事情,但是大家都知道,现有的技术和科技实力还不足以实现星际旅行,毕竟人类目前最快的速度也只是第三宇宙速度,想要去离人类最近的半人马座比邻星以光速都需要4.2年,更何况是人类的化学推进剂的飞船,那岂不是要飞上万年,下面给大家分享星际旅行有哪些技术可以实现。

每当我们形容某些事物速度极快的时候,往往都会拿火箭来比喻——XXX就跟火箭速度一样

事实上,一般运载火箭入轨速度为7.6公里/秒,最高可达10.8公里/秒,

这一速度至少是高尔夫球开杆速度的126倍,

至少是出膛子弹速度的7倍,

至少是人类最快飞机北美X-15火箭动力飞机的3.7倍但跟光速相比,却慢如龟行。两者竟然相差4万倍!

毕竟人类面对的常常是以光年为跨度的宇宙尺度。

要知道人类在太空中的活动空间是多么渺小。

作为目前飞得最远的人类飞行器——旅行者1号,就在今年8月26日距离我们地球139AU,也就是2.08×10^10公里,但跟一光年(946×10^10公里)相比起来,只有1/473!

要知道旅行者1号可是已经整整飞行了39年+11月+21天!

所以呢,突破现有人造飞行器速度,可以说是N代人追求的梦想。

正如宇航动力学专家论断的那样,目前化学动力火箭差不多要被榨干了,速度也几乎要到头了,唯有跳出现有化学动力推进,才能实现科幻级的宇航速度。

以下我们就来盘点一下,比较接近现实、比较靠谱的几种未来星际飞船,及其背后的超级推进技术。

热核动力飞船THERMONUCLEARPROPULSION

热核动力宇宙飞船的概念,早在1973年就已开始被全世界最老牌的太空探索研究机构——英国星际学会,正式立项研究。

推进原理其实跟我们太阳燃烧差不多,都是利用热核聚变产生巨能。

热核动力的关键就在于可控核聚变技术,目前主要有三种:超声波核聚变、激光约束(惯性约束)核聚变、磁约束核聚变(托卡马克式)。

激光约束和磁约束是主要方向,美国能源部侧重激光约束来研制核聚变。

而中国、欧盟、美国、日本、俄罗斯等联手投资160亿欧元,创建全球最大实验性磁约束核聚变反应堆ITER,主攻磁约束,预计2019年组装完成。

根据英国星际学会的研究报告推算,人类一旦掌握热核动力推进技术,宇宙飞船将会达到每秒1万公里以上的宇航速度,这是光速的1/30,从而达到近光速。

激光飞船LASERPLASMAPROPULSION

激光飞船,又称脉冲激光推进宇宙飞船,就是采用快速重复的高能脉冲激光束来加热推进剂,也就是说工作介质不是被稳定地加热,而是产生一系列巨大的脉冲爆炸波。

当推进剂流动到激光聚焦区域时,会迅速升温,发生电离,成为高温等离子体迅速膨胀,形成激光支持的爆炸波,然后爆炸波从超音速喷管中喷出产生推力。

据悉,激光飞船技术一旦成熟后,其速度理论值约为光速1%,即每秒3000公里。

这一技术早在20世纪70年代美苏开始研发。最新突破是在2000年,美国光船技术公司将直径为12.2厘米、重50克的激光飞船原型机发射到71米高度,飞行12.7秒。

这是迄今为止飞行时间最长、飞行高度最高、飞船重量最重的激光飞船记录,意义相当于当年莱特兄弟第一次驾驶飞机飞上蓝天。

光帆LIGHTSAIL

也叫太阳帆,采用巨大的薄膜镜片,以太阳光的辐射压作为飞船推进力。

光帆的概念最早是由德国天文学家开普勒在17世纪提出的。

2010年,日本发射了测试版宇宙探测器IKAROS。IKAROS全称「依靠太阳辐射加速的星际风筝」(也指希腊神话悲剧人物伊卡洛斯,使用蜡制飞行翼飞向太阳,结果落水丧生),由日本宇航研究开发机构JAXA开发,是世界第一个以太阳帆为动力的探测器。

英国星际学会研发的LightSail2光帆2号,预计2018年由SpaceX发射到太空进行测试。

星际气体冲压动力飞船BUSSARDRAMJET

又称巴萨德冲压动力飞船,是1960年代美国物理学家巴萨德构想出来的一种未来宇航推进技术。这种推进器是一种核聚变冲压发动机,利用巨大的电磁场(上万平方公里)作为漏斗,收集、压缩星际物质中的氢(因为构成宇宙普通物质75%都是氢),直到足以发生核聚变,从而透过反作用力推进飞船前进。

根据巴萨德推导得出,这种星际气体冲压动力飞船的最大推进速度不会超过100公里/秒。尽管飞行速度并不快,但续航能力超长超赞,所以适合恒星际飞行。

电磁驱动飞船EmDrive

电磁驱动原理,1999年最早由英国工程师罗杰·索耶提出。

电磁驱动的原理是这样子的:在一个没有尖顶的锥形腔体内,通过太阳能供电产生大量电磁微波,在锥形腔体里形成高密度地来回反射,利用锥形腔体两端粗细不等形成的推力差,由此产生巨大推力,进而推进飞行器飞行。这相当于在封闭容器里产生推进力,却不需要任何化学燃料推进剂,学名无工质驱动。

据称,就在2016年12月10日,中国空间技术研究院公布了一项令人热血沸腾的科研成果:电磁驱动技术已在天宫二号里成功测试,这就意味着这项神驱动技术的原理验证不仅可行可靠,而且将尽快研发,首先实际应用在卫星推进驱动上。

要知道这一技术NASA已经研发了10年,跟NASA进行电磁驱动技术绑定的美国CannaeDrive公司,计划要等到2018年发射一颗6U立方体卫星,才能进行太空验证。中国在此很可能领先于美国技术,率先制造出神级发动机——电磁驱动宇航推进器。

反物质飞船ANTIMATTER

物质与反物质相遇发生湮灭,质量可以完全转换成能量,从而获得最大的能源效率。据计算,反物质发动机的单位产量,是常规燃料的亿兆倍/核能的千百倍,所以,反物质驱动,一直是人们梦寐以求的神级推进技术。

但由于目前人为制造反物质的方式,只能依靠加速粒子打击固定靶产生反粒子,再减速合成。

这一过程所需要的能量远大于湮灭作用所放出的能量,而且生成反物质的速率极低,因此尚不具有经济价值。此外,反物质与物质相遇会发生湮灭,保存上也是一大问题。

不过,反物质发动机从未中断过研发,最近曾任职于费米实验室的美国物理学家拉尔德·杰克逊,发明一种反冲式起动机正在测试反物质推进器。

除此之外,还有一些科研人员正在研究更为科幻的飞船推进技术,比如空间曲率驱动飞船。

就像《星际迷航》里的曲速引擎Warpdrive、《三体》里的曲率引擎那样,这种飞船通过让前方空间收缩而后方空间扩张的方式,极速移动。看起来太玄,但理论上可行,因为完全遵守爱因斯坦场方程建立起的一套时空度规。

以上这些堪称科幻级的神技术,不管哪一种一旦获得突破性成功,会意味着什么呢?

以我本人的理解,这将会带来人类文明的第二次文艺复兴,人类社会的彻底飞跃。

因为从近到眼前——全球能源问题,远到未来——太空移民和星际殖民,本质上都需要一场彻底的能源革命,只有根本性升级现有能源技术、宇航动力技术才能现实,而搭载未来技术的这些飞船,正是人类最有希望够得着的尖端科技。

大家觉得是哪一种飞船最适合人类呢?




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布琳琳的星际旅行
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为什么说从理论上讲,“星际旅行”有可能并不是切实可行的?
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超级地球被发现,人类未来是否会实现星际旅行?
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博湖县17184256178: 星际旅行需要的技术? -
温艺金葡: 反重力系统,超强合金,食物水空气净化再生系统,足够大的星际飞船,足够多的燃料养料物资配给,子空间通讯系统,最重要的,需要有超光速的引擎类似跳跃折叠星门之类的东西,我想你有生之年如果没有外星人的帮助,这些基本无望

博湖县17184256178: 人类将来能实现星际旅行吗,要用什么技术 -
温艺金葡: 我不知道爱因斯坦的理论为什么说人类不可能实现超光速旅行 但是一直到现在也没有人能反驳其实人类不一定要达到超光速旅行 可以利用比如虫洞,黑洞等一些空间现象来进行星际旅行

博湖县17184256178: 人类能不能完成星际旅行? -
温艺金葡: 宇宙的空间尺度对人类目前的技术来讲实在是太大了.20世纪70年代美国发射的先驱者10号、先驱者11号、旅行者1号、旅行者2号探测器是目前人类飞的最远的探测器.经过长达30多年的飞行,也只是飞到太阳系的外缘,严格的说,都没有飞出太阳系.它们要飞到下一颗恒星附近需要数万年的时间!而如果速度达到光速,相对论效应就会变得很明显,时间的流逝不能再以常规来度量.那样在地面的人看来,还不知道到底要飞多久才能到目标呢.所以目前来看,星际旅行还是个美丽的幻想.我倒是觉得利用虫洞来实现星际旅行也许可行性大一些.

博湖县17184256178: 星际旅行会成为可能吗 -
温艺金葡: 现在很难达到但是以后能够发到非常高的科技水平说不定就能够进行星际旅行的

博湖县17184256178: 22世纪人类能实现星际旅行吗? -
温艺金葡: 我觉得不能,要驱动太空船进行星际旅行目前大概有三种方式,第一种是最有可能的!宇宙飞船亚光速飞行,那是极其耗费能量因为速度越快质量越大!其次是曲速引擎,理论上是以反物质驱动!目前人类在可预见的未来还不能获取足够量的反物质!

博湖县17184256178: 人类有可能实现星际之旅吗?
温艺金葡: 以现在人类的技术,很难.但好像有人说,如果把虫洞变大的足以让宇宙飞船飞过,那实现的可能性就大了,但还有1个问题,就是资金的问题

博湖县17184256178: 除了宇宙飞船之外,还有什么方法能进行星际旅行 -
温艺金葡: 如果“宇宙飞船”指的是用动力加速载人持续飞行的设备的话,剩下的选择不多了.动力选择除了各种化学燃料之外最先在科幻小说中出现的太阳帆已经不科幻了,这是在大气层外使用太阳光作动力,也是宇宙飞船,出了太阳系就不方便了.不用动力飞行怎么做星际航行呢?雷神?希望采纳

博湖县17184256178: 什么技术最能实现星际旅行 -
温艺金葡: 如果说仅仅是脱离地球的话,那么能源是绝对足够的,但是最大的问题却不在于此问题是,星际旅行路程长,而人类现有的技术能达到的速度不够,人类的寿命又太短

博湖县17184256178: 人类什么时候可以进行星际航行 -
温艺金葡: 1、“最低”飞行技术上现阶段就可以,关键是人的生存问题!因为有相关概念需要考虑,就好比飞出太阳系的那颗卫星..旅行者1号!飞30多年飞出太阳系!这算最低级别的星际旅行吧? 只要人的胆量够大,把这类卫星改装下,放个人.....

博湖县17184256178: 认为星际旅行未来有一天真的能实现吗 -
温艺金葡: 星际旅行目前来说,实现人造虫洞和空间跃迁是最现实的方法,就像你说所说,其高速飞行其时间流逝应当比地球上慢,而且根据爱因斯坦的相对论,飞船在接近光速时,质量也会无限变大,动力是不足以推动飞船的,以目前技术飞船是不能达到光速的,但人类进行星际移民还是有可能的,花上很长时间,让一艘飞船到达其他星系适合人类居住的星球,然后安装量子传送装置,与地球之间进行量子传送,量子纠缠的传输速度会比光速还要高4个数量级(PS:上文的量子传送还尚未考证,我也只是个人见解,如果有不对的地方请尽情提出)

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