事實上,星際旅行和探索在技術(shù)上是可行的,因為沒有物理定律能完全禁止它。但所有人都知道,這很難,不,是非常難。當(dāng)然也不意味著我們能在有生之年實現(xiàn)它,更不用說本世紀(jì)了,對我們來說,星際旅行是個具有超前未來的壯舉。
星際旅行并不是不可能
當(dāng)然,星際旅行并不是天方夜譚,事實上我們已經(jīng)達(dá)到了星際探索的最最基本的狀態(tài),前提是你有足夠的耐心。眾所周知,地球已經(jīng)有幾個航天器在太陽系的逃逸軌道上,這意味著它們將離開太陽系,再也不會回來。如NASA的先驅(qū)者任務(wù),旅行者任務(wù),以及最近的新視野號都開始了他們漫長的外太空之旅。旅行者號現(xiàn)在被認(rèn)為在太陽系之外,也就是太陽發(fā)出的太陽風(fēng)被一般的星系背景粒子和塵埃所取代的區(qū)域,換句話說,它已經(jīng)脫離了太陽系。
8萬年到比鄰星
所以我們現(xiàn)在已經(jīng)有了運行在星際空間的探測器。但問題是,它們的速度不會很快。每一個勇敢的星際探險者都在以每小時數(shù)萬英里的速度旅行,這聽起來相當(dāng)快。目前它們并不朝著任何特定恒星的方向前進(jìn),因為它們的任務(wù)是探索太陽系內(nèi)的行星。但是如果這些宇宙飛船中的任何一艘前往我們最近的鄰居,比鄰星,僅僅4光年遠(yuǎn),它們將在大約8萬年后到達(dá)!
8萬年!我不知道你們怎么想,但我不認(rèn)為以目前的技術(shù)人類可以在飛船上呆這么久。此外,當(dāng)這些探測器到達(dá)任何一個有趣的地方時,它們的核電池將早已耗盡,只是在真空中飛馳而過的無用“太空尸體”,不得不說,這個事實很打擊人!
星際旅行入門條件
為了使星際飛行更加合理,探測器必須走得非??欤辽偈枪馑俚氖种?,可以算是星際旅行的入門速度。以這樣的速度,宇宙飛船可以在幾十年內(nèi)到達(dá)比鄰星,并在幾年后傳回照片,這幾乎是人的一生。
而可怕的是達(dá)到這樣的速度需要大量的能量。一種選擇是將這些能量作為燃料儲存在飛船上。但如果是這樣的話,額外的燃料增加了質(zhì)量,這使得它更難以達(dá)到那樣的速度。核動力宇宙飛船的設(shè)計曾經(jīng)試圖做到這一點,但這需要至少制造成千上萬顆核彈,而僅僅只是為了放進(jìn)火箭。
激光加速!一克的宇宙飛船!
也許最有希望的想法之一是保持航天器的能量來源固定,并在航天器飛行時以某種方式將能量輸送到航天器。一種方法是用激光。因為輻射善于把能量從一個地方轉(zhuǎn)移到另一個地方,尤其是在廣闊的空間中,然后宇宙飛船就能捕獲這種能量并推動自己前進(jìn)。
這就是“突破攝星計劃”背后的基本理念,該計劃旨在設(shè)計一艘能夠在幾十年內(nèi)到達(dá)最近恒星的航天器。在這個項目最簡單的大綱中,一個大約1000億瓦的巨型激光射向地球軌道航天器。那艘宇宙飛船有一個巨大的太陽帆,具有令人難以置信的反射能力。激光從帆上反彈,給飛船提供動力。問題是,一個1000億瓦的激光只有一個沉重的背包的力量。你沒看錯。如果我們用激光照射飛船大約10分鐘,為了達(dá)到光速的十分之一,飛船的重量不能超過1克,難以想象,因為那僅僅是一個回形針的質(zhì)量!最可怕的是在這1克飛船里必須包括一個攝像頭、電腦、電源、電路、外殼、一個用于與地球通訊的天線,以及激光反射器。
螞蟻般的宇宙飛船
而要讓一克的飛船以此速度飛行,激光器本身的功率需要達(dá)到1000億瓦,比我們設(shè)計過的任何激光器都要強(qiáng)大很多倍。給你一個模糊的概念,1億千瓦是美國每一個運行的核電站的總裝機(jī)容量的總和。
不僅是如此,激光反射器必須幾乎完全反射。如果它吸收了入射激光輻射的一小部分,它就會把能量轉(zhuǎn)化為熱量,而不是動量。一旦加速到光速的十分之一,真正的旅程就開始了。40年來,這個小宇宙飛船將不得不經(jīng)受星際空間的考驗和痛苦。它將受到以如此巨大的速度運動的塵埃顆粒的影響。雖然塵埃非常微小,但在這樣的速度下,塵埃能造成難以置信的破壞。宇宙射線是由從太陽到遙遠(yuǎn)的超新星等一切物體發(fā)射的高能粒子,它可以擾亂內(nèi)部微妙的電路。一旦旅程開始,宇宙飛船就會被這些宇宙射線不停地轟擊。
原則,沒有任何物理定律可以阻止這一切成為現(xiàn)實。但是,使用我們目前的技術(shù)水平,這并不容易,甚至不可能、不可信,甚至不可行。我們真的能造出這么小又這么輕的飛船嗎?我們真的能制造出如此強(qiáng)大的激光嗎?這樣的任務(wù)真的能在深空的挑戰(zhàn)中生存下來嗎?
或許答案不是“是”或“不是”,真正的問題是:我們是否愿意花足夠的錢去發(fā)現(xiàn)是否可能?