我相信很多人都看過《星際迷航》，每個(gè)人都對《星際迷航》充滿了美好的心情和期待。然而，如果我們真的想在深太空旅行，去鄰近的恒星和更遙遠(yuǎn)的地方，我們需要新技術(shù)。探索神秘宇宙的方法是什么？這篇文章為您介紹了十種可以實(shí)現(xiàn)星際旅行的電力技術(shù)。讓我們了解一下他們。
蟲洞，也被稱為愛因斯坦-羅森橋，是一條狹窄的隧道，可能存在于宇宙中，用來連接兩個(gè)不同的時(shí)間和空間。航天器通過蟲洞最重要的任務(wù)是保持蟲洞的開放和穩(wěn)定。最近的研究表明，奇怪的物質(zhì)(負(fù)物質(zhì))可以使蟲洞長時(shí)間保持開放和穩(wěn)定。即使這種方法在理論上是可行的，但由于穿越蟲洞的過程中存在大量未知因素，因此也是相當(dāng)危險(xiǎn)的。但是，一定有很多星際冒險(xiǎn)者愿意加入！
星際沖壓發(fā)動機(jī)，又稱聚變沖壓發(fā)動機(jī)，由羅伯特于1960年開發(fā)，巴薩德認(rèn)為，星際沖壓發(fā)動機(jī)還沒有實(shí)現(xiàn)，但它可能是未來最好的解決方案?！缎请H迷航》中的星際飛船就是它的原型。發(fā)動機(jī)利用強(qiáng)磁場形成一個(gè)巨大的磁漏斗。磁漏斗的功能是在星際旅行中收集氫氣，作為航天器核聚變反應(yīng)堆的燃料。沒有燃料負(fù)載的航天器可以在宇宙中以接近星際沖壓發(fā)動機(jī)驅(qū)動的光速自由飛行。這將是一個(gè)實(shí)現(xiàn)持續(xù)星際旅行的好方法。
磁單極子是理論物理弦理論中的一種單極性為N極或S極的磁性材料。它們的磁感應(yīng)線分布類似于點(diǎn)電荷的電場線分布?？茖W(xué)界之所以對磁單極子如此感興趣，是因?yàn)樗诹Ｗ游锢韺W(xué)中的重要性。大統(tǒng)一理論和超弦理論都預(yù)言了它的存在。這種物質(zhì)的存在在科學(xué)界一直存在爭議，直到2009年和2014年在實(shí)驗(yàn)室被發(fā)明。雖然它在自然界的存在還需要觀察，但已經(jīng)證明它可以在不違反物理定律的情況下存在。它可以為未來的航天器提供無盡的能量和深不可測的速度潛力。
夸克物質(zhì)，也被稱為量子色動力學(xué)物質(zhì)（QCD物質(zhì)），可能存在于一些特別大的中子星中，可以在較低的能量下形成穩(wěn)定態(tài)。一些科學(xué)家懷疑，一組罕見的質(zhì)量巨大的小行星將大爆炸中產(chǎn)生的夸克物質(zhì)集中在其核心。這些奇怪的物質(zhì)是宇宙中到處都是超高速旋轉(zhuǎn)的小行星{每種物質(zhì)都有100億到1000億公斤的夸克物質(zhì)。未來，能夠開采這種物質(zhì)的宇宙飛船可以利用這些礦石塊產(chǎn)生大量反物質(zhì)，從而促使宇宙飛船長時(shí)間以接近光速的速度航行。
Akuberi warp engine是一個(gè)精細(xì)的時(shí)空數(shù)學(xué)模型，它可以模仿warp engine作為科幻小說中跨星際超光速導(dǎo)航的工具。它的原理基于愛因斯坦的相對論，即物體彎曲周圍的時(shí)間和空間。物理學(xué)家米格爾·阿庫拜（Miguel akuberi）在1994年提出，波浪模式會擴(kuò)展空間，從而使飛行器（以下簡稱“飛船”）前面的空間縮小，后面的空間擴(kuò)大。連接前后的軸線是船想要航行的方向。船在波浪的作用下以一個(gè)叫做“扭曲氣泡”的間隔向前移動，這是一個(gè)平坦的時(shí)空。由于船不是在氣泡中真正移動，而是由氣泡攜帶，因此在廣義相對論中，物體的速度不能超過局部光速的限制是沒有用的。這種方法可以使從一個(gè)行星到另一個(gè)行星的運(yùn)動在瞬間完成，比光速快十倍，而不違反物理定律。雖然它的可行性已經(jīng)被證明，但扭曲時(shí)空需要的能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過現(xiàn)有技術(shù)所能提供的。然而，美國國家航空航天局已經(jīng)在研究能夠控制曲速飛行的航天器。
基于量子效應(yīng)，科學(xué)家們相信這種星際飛船將從黑洞的視界中投放出來。霍金輻射是一種電磁效應(yīng)，擬用作推進(jìn)裝置。研究表明，在配備拋物面反射的航天器后部制造人造黑洞實(shí)際上是現(xiàn)有技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的少數(shù)星際導(dǎo)航方案之一。盡管人造黑洞有接觸航天器甚至失控的風(fēng)險(xiǎn)，但這是一個(gè)危險(xiǎn)的選擇。這種方法被認(rèn)為可以讓人類在3.5年內(nèi)到達(dá)半人馬座阿爾法星。
核脈沖推進(jìn)裝置，即利用小型氫彈爆炸產(chǎn)生動力。它每3到10秒爆炸一次。在10天內(nèi)，它可以將航天器加速到10000公里/秒的速度。據(jù)計(jì)算，它可以在大約280年內(nèi)到達(dá)天狼星附近。1973年，英國星際導(dǎo)航協(xié)會成立了一個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)，設(shè)計(jì)一艘名為“代達(dá)羅斯”的自動宇宙飛船。據(jù)設(shè)想，宇宙飛船將飛往距離地球六光年的巴納德星。這艘宇宙飛船全長200米，初始質(zhì)量為5.4萬噸。它由兩個(gè)階段組成，兩個(gè)階段都由核脈沖功率推動。這兩個(gè)階段分別擁有4.6萬噸核燃料和4000噸核燃料。
NASA正在進(jìn)行的太陽能帆船項(xiàng)目將于2035年發(fā)射。太陽帆航天器可以在不攜帶大量燃料的情況下進(jìn)行星際導(dǎo)航，這在傳統(tǒng)的化學(xué)動力動力系統(tǒng)中是不可用的。此外，太陽能帆船可以收集恒星吹來的太陽風(fēng)中的輕粒子。當(dāng)航天器遠(yuǎn)離恒星時(shí)，它還可以用激光發(fā)射器提供光子。它的平均速度可達(dá)30000公里/秒或光速的1/10?！缎请H迷航》就像一艘在海上航行的船，但它對《星際迷航》來說仍然太慢。這使得這個(gè)概念比飛機(jī)的飛躍更合適，而不是繞著行星航行。
利用正常物質(zhì)的神秘對立面為航天器提供動力聽起來很奇怪。然而，這可能是太空導(dǎo)航的下一個(gè)飛躍，這種火箭比其他類型的火箭更強(qiáng)大。它面臨的最大問題是如何真正創(chuàng)建和存儲反物質(zhì)粒子。然而，天文學(xué)家最近發(fā)現(xiàn)，我們周圍的地球磁場捕獲了豐富的反物質(zhì)資源。即“Ranges”等即將推出的火箭項(xiàng)目也利用高強(qiáng)度激光，從太空真空中產(chǎn)生粒子和反粒子，并將它們粉碎在一起，釋放出比氫和氧燃燒系統(tǒng)多100億倍的能量。如果找到足夠的反物質(zhì)，航天器可以以接近光速的速度移動。
先進(jìn)的等離子體火箭推進(jìn)等新型航天器推進(jìn)技術(shù)，旨在利用電磁力將中性氣體轉(zhuǎn)化為可以產(chǎn)生推力的超熱等離子體。這項(xiàng)技術(shù)可以完全縮短行星之間的星際傳輸時(shí)間，使人們可以在一個(gè)月內(nèi)到達(dá)火星，而在現(xiàn)有的推進(jìn)下，至少需要六個(gè)月。然而，要使其速度達(dá)到光速的15％，實(shí)現(xiàn)星際飛行，還需要多個(gè)世界的努力。屆時(shí)，這項(xiàng)技術(shù)將得到更好的設(shè)計(jì)，以滿足未來短期火星旅行和其他星際旅行的需要。
