人類星際航行的技術基礎（未來10大令人振奮的星際航行方案）

2023-04-22 00:46:40 4

科學家們已設想出一些可行方案，能使人類離開其誕生地（地球），去見識外部世界的奧秘。

第十：等離子體發動機

新型太空飛行器推進（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。

第九：反物質火箭

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」也使用高強度雷射來製造，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。

NASA（美國國家航空和宇宙航行局）正在開展其他項目，如「太陽帆船」這種不需要燃料的飛船將於2015年發射。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雷射發射器來提供光子，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。

第七：核脈衝

這項技術自19世紀60年代使用以來，是極少數如今可使用的星際航行動力。但大多數使用核脈衝推動的工程由於安全和理論問題被迫取消。使用慣性約束聚變的新設計更加安全，而且可以達到20000km/s的速度。但100000公噸重的飛船仍需要花費130年的時間才能到達離我們星系最近的半人馬座阿爾法星。這使得這項技術更適合冬眠船胚胎太空殖民和無人任務。

第六：黑洞星艦

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。這種能源被認為能使人在3.5年內到達半人馬座阿爾法星。

第五：阿庫別瑞曲速引擎

基於愛因斯坦相對論理論，物體使得它附近的時間和空間彎曲。於是有人假設，時空可以在星艦後部被延長來將起程點遠遠拋開，摺疊性艦前的時空來拉近終點，同時將飛船放置在被夾在前後兩處時空扭曲中間的平坦區上。被其後時空的擴展推動著，飛船就像在波浪上航行一樣在其曲速泡中前進。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，如IXS企業，這家企業以受米給爾.阿庫別瑞理論啟發而創作的，《星際迷航》連續劇為參考而命名。

第四：夸克物質礦塊

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，那能推動飛船以接近光速的速度航行很長一段時間。

第三：磁單極子火箭

磁單極子是一種存在於假設中的只有北極沒有南極的顆粒，反之也成立，這讓它發射出的磁場線壓縮成溪流而不是形成環。它的存在被爭論了數世紀，直到2009和2014年這種現象，再次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，而且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。

第二：星際衝壓式噴氣發動機

它以《星際迷航》中的星艦為原型，且在19世紀60年代就被羅伯特.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。核聚變火箭的衝壓噴氣變體，將用數以千計的寬闊的電磁場，作為衝壓進氣鬥，來收集並壓縮宇宙中無處不在的氫氣。據計算，宇宙飛船在一年內保持光速前進，這將允許任一船隻在他的人生中探索多處星系。

第一：蟲洞

蟲洞被廣義相對論所語言存在，它是一種假設層面上的通道，它由時空組成並連接宇宙中兩個不同時空。對於能引發這一現象的宇宙飛船而言，其最重要的任務是保持蟲洞的開啟狀態，這個目標可以通過入反重力物質達到，像是已經通過量子效應在實驗室中製造出的負能量。即使這一方法理論上可行，可由於其旅程的隨機性這種方法是十分危險的。但這不就是真正的星際冒險家會選擇的方式嗎？