所谓远程宇宙宇航是指地球人类走出太阳系,到达银河系以及更远的星系、间的宇宙航行。
太阳系内的宇宙在目前人类社会的科技水平已可以实现了。自从1961年4月11日前苏联宇航员加加林第一次进入太这公后,人类曾多次派飞船和探测器前往月球及太阳系内各大行星进行查探,这些活动提供了非常宝考察成果。目前“旅行者”号正以17.2千米/秒的速度飞向太阳系的边界,将进入茫茫太空,虽然它从1977年发射至今已近20年,但仍未走出太阳系,要在14.7万年以后才能飞抵太阳系外最近的另一颗恒星。这对于认识所及的宇宙约200亿光年的范围来说,它所走过的路途实在太微不足道了,速度也太慢了。
要想实现远程宇航,首先得大大地提高速度,而要解决高速度得先选择能源。显然,使用常规能源是无法到达这个目的的。现代科技所能达到的最大威力是以核能产生推力的办法。有人做过设想和计算,利用核爆方式来作动能,这是一种脉冲式核聚变发动机,它通过一连串氢弹爆炸而实现。即用氦和氘作燃料,做成微型氢弹,储藏在特别的燃料箱里,氢弹的直径约3厘米,重约3克,一共将有300亿颗。通过特殊喷口用电子束引爆,每秒钟爆炸250颗,这样可以得到每秒1万千米的速度,这个速度仅为光速1/30,而这9万吨核燃料也只够使用3.8年左右。要实现这种核爆方案并不是轻而易举的。如9万吨核燃料怎样获得?这个飞船要造得多大?如何承受人体和飞船材料高达350g的过载以及能承受核爆的耐高温高压的喷嘴材料等问题还不是当今科技所能解决的。纵然有一天这些问题得到解决,飞船经两级加速后达到每秒3.7万千米的速度,据1999年第2期《飞碟探索》报道,距地球40光的飞马51恒星系可能有生命体,按这个速度到达该星系要三百多年。而且这么多的燃料只够单程加速使用,到该星系前已没有减速燃料,只能一闪而过,一去不复返了,要想在该星系的某个行星软着陆做有控制的探测根本不可能。因此,这种能源不能作为远程宇航的动力。
事实上1吨氨燃料通过热核反应只释放出0.007吨的能量,却生成了0.993吨的渣子----氦,其效力太低了。幸而现代科学发现了正、反物质的机理,我们知道,自然界存在着一种与电子相同而电荷相反的正电子,后来又发现了质量与质子相等却带负电荷的反质子。接着反中子、反中微子也相继被发现,到现在所以粒子都已被发现,反粒子可以构成反原子反原子构成反物质。但反物质不能以常态在地球上存在,正、反物质水火不相容,它们一旦接触,就转化成一团光而湮灭,同时释放出比氢弹爆炸大上千倍的能量。具体说,在火箭的燃料箱里分别装上一半正物质和一半反物质,然后使正反物质在燃料室里喷嘴相碰,它们立即转化为光,光以光速从火箭尾部pēn_shè出去,推动火箭前进。火箭喷出的是光子而不是气体或其他什么物质,这和火箭称为光子火箭,它可以接近光速。
要生产这种光子火箭以目前的科技水平还不可能,但是这种发展前景是现实的和科学的。一旦获得可以制取反物质的技能,同时发明可以控制正、反物质接触的“绝缘”材料和方法,到那时光子火箭的设想才有实现的可能,这种前景是相当诱人而遥远的。
根据爱因斯坦的相对论原理,当宇宙飞船的速度接近光速时宇航员相对于地球的时间流逝大大减慢,飞船越接近光速,他就可以用很少的时间(在他有生之年内)在宇宙空间做长距离手遨游艺机。说到此,远程宇航是否就有意义了呢?还不是的。让我们做一个这样的设想:
一个宇航员驾驶着光子飞船,加速到非常接近光速去做远程的恒星际旅行,这时,时间效应起着明显的作用,宇航员用相对很短的时间就可以到达若千光年距离的一些星球去探险,并且安全地返回地球。这时的地球又是什么景象呢?“天上方一日,地上数千年”效应的结果,地球人类已经历了几万年,宇航员回到这个似曾相识的家乡,地球上的进化经历了漫长的岁月,科学技术已不知发展到何种地步了(要知道,现代科学技术发展史只不过二三百年左右)。而人类繁衍生息若干代过去了,沧海桑田,人事景物早已全非,这位宇航员所掌握的技能、知识和千辛万苦收集到的外星资料早就过时失效了,他这时回到地球来,尽管自己还“年青”,也无法适应新的环境而生存下去,试想,这种远程宇航又有什么意义呢?
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