大家都知道宇宙太空是几乎没有阻力的,如果给飞船一个初始速度,就能够持续运转下去,而且理论上可以一直加速,在这种情况下,就不用担心能源问题,然后把握好方向等着飞船自行滑到目标地点不是很容易吗?但人类目前别说飞到就近恒星,就连飞出太阳系都难如登天,这是什么原因呢?
其实,用牛顿第一运动定律想想就明白,在太空没有空气阻力,没有路面摩擦力,所以“滑”到目标后需要减速,需要带减速用的燃料(还要考虑带回程加速和减速的燃料)。所以飞船不能一直加速,要提前预留出减速的时间和航程。
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没有阻力如果一直有个加速度,当然能够达到光速,但根据相对论,质量会随之增大,所需能量越大,靠飞行器超过光速是不可能的。E=1/2mV^2,如果把一克重量的物体达到光速这飞行器需多大,就不算推进剂跟进耗能,算一算这一克耗能燃料就吓了你。更重要的问题是,不要说需要解决途中调整航向等等问题,从地球出发,到达目标需要花非常长的时间,这段时间里宇航员们怎么生存?
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冬眠技术也就是科幻,目前生物学的发展感觉是远落后于物理学,无法匹配物理学对生命的要求,除非DNA技术能实现阶段性突破。DNA技术的突破,重要原因之一还是受限于道德,否则克隆人出来之后很多事情就很方便研究了,研究生命,道德这东西真的很难衡量,比如当年哈维发现人体血液循环系统,就是去教堂偷新鲜尸体解剖才发现的。
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除了人怎么生存难以考量,以飞船的寿命能否“活着”到目的地也是一个不好解决的问题,也别去远了,就往比邻星飞一趟吧,离我们最近的恒星系统了,就现在的技术,飞船打算“滑”多少年到达?就别说载人了。
宇宙旅行最大的问题不是能否直线或能否滑行,而是距离尺度。在恒星间距离以光年为计量单位的前提下,传统的航行方法中任何的小问题都会成为不可解决的大问题,生存、能源、预警、纠偏、避险、防护、老化、磨损等等。
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比如说如果真飞快了,宇宙微波背景辐射就会首先蓝移成伽玛射线暴,直接把飞船解体为等离子状态,进一步解体为一道光,变为微波背景辐射的一部分。人对跨人类寿命的时间没有概念,大部分“免维护”,“永久”仅仅是相对于人类寿命的几分之一为上界。多少辐射保护良好,冗余做足的探测器上搭载的计算机依然在几十年内故障频发。
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这个宇宙还是太大了,空间距离大的令人绝望,只是一光年的距离,我们的飞行器就得飞接近十万年才能飞出去,但一光年在宇宙尺度下和零距离几乎一样,只能飞一光年的话和没有飞船也差不多,哪也去不了,一光年才将将摸到太阳系的边缘,连本恒星系都出不去。
我们能看到能探测到的星体,几百光年是近邻,几千光年是寻常,上亿光年在这个宇宙里也不算太远,大概算一下,飞船得需要多少年才能飞出一百光年?一亿年左右……你再论证再改进,什么人造物可以不出故障持续使用一亿年?
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人类快速宇航的难度系数,发射飞行器质量与目标速度成指数增长。假设只是要旅行到半人马座比邻星,看似只是某种数字表示的距离,但光是要克服的技术上的困难其实非常多非常复杂,比如要飞出太阳系,就象哪怕达到逃逸速度,实际上要飞出去得走曲线,这一弯就不知多出多少猴年马月,各种燃料资源消耗简直不知道要怎么办到。这不是简单的图上一画,好像一条线飞过去的事,太难了。
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就现在来说,等离子发动机推力小持久,传统化学发动机推力大不持久,发射个飞行器还要借助引力弹弓,人类的动力系统现在还远远不足以支撑星际探索的任务,就连去火星的单程路线都需要大半年,还是利用引力节能的情况下。星际旅行,简直是人类的叹息之壁。
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