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你有没有想过,咱们这辈子,甚至往后几十代人,压根儿就别指望坐着飞船去别的恒星溜达一圈?不是科幻电影拍多了想多了,而是现实太骨感。咱天天看新闻说“火星殖民”“星际旅行”,听起来好像明天就能买票出发似的。
可科学家们一研究,立马冷汗直流,从地球飞出太阳系,难度比你想象的高出一万倍。别说去半人马座比邻星了,就连离咱最近的那颗恒星,用现在最快的飞行器,也得飞几万年才能到。
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几万年!那是啥概念?人类文明才多少年?还没等到目的地,地球都换了几轮主人了。这不是打击梦想,是物理定律不讲情面。速度、能源、寿命、材料……哪一关卡住,都能让星际远征变成纸上谈兵。
其实人类不是没往外冲过。早在1977年,美国国家航空航天局(NASA)就发射了旅行者一号探测器,这家伙到现在已经在太空跑了四十多年,速度高达每秒17公里,是目前人类造出的飞得最远、最快的人造物体。
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2012年,它正式穿越日球层顶,进入星际空间,成了第一个飞出太阳系的人类使者。听着挺牛吧?可问题是,它现在的速度,要是朝着离太阳最近的恒星,比邻星飞,大概得花七万三千多年才能到。
七万多年!那时候人类还在不在都不一定。而且旅行者一号根本不是冲着比邻星去的,它只是顺路路过那个方向。
换句话说它压根没打算“移民外星”,就是个科学信使,顺带捎了个镀金唱片,上面录着地球的声音和图像,算是给可能存在的外星文明留个“到此一游”的纪念。可就算这样,这趟旅程的时间尺度,已经远远超出了人类文明的耐心和能力范围。
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那咱们就不能造更快的飞船吗?理论上能,现实中难。目前所有航天器的动力都靠化学燃料,也就是火箭点火喷气推进。这种技术有个致命短板:推力大但效率低,烧得多跑得少。
你想提速,就得带更多燃料;可燃料一多,飞船变重,又需要更大的推力,结果陷入恶性循环。科学家管这叫“火箭方程的诅咒”。要突破这个瓶颈,得靠新动力。比如核热推进,利用核反应加热气体喷出产生推力,效率比化学火箭高不少。
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美国在上世纪六七十年代做过实验,证明可行,但因为安全和环保问题一直没实用化。还有更前沿的设想,像离子推进、太阳帆、核聚变推进,甚至反物质引擎。这些技术听着科幻,其实都有理论基础。
欧洲空间局和NASA都试过离子推进,用在深空探测任务上效果不错,但推力太小,适合慢慢加速,不适合载人长途飞行。太阳帆靠光子撞击帆面推进,不需要燃料,日本的IKAROS探测器2010年就成功验证了这项技术。
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可它的加速度极低,得在太阳附近长时间运行才能攒够速度。至于核聚变和反物质,目前连实验室里都没稳定实现,更别说装上飞船了。也就是说,咱们手里的牌,还没摸到真正能改变游戏规则的那几张。
就算哪天真造出了接近光速十分之一的飞船,飞到比邻星也要四十多年。这意味着船上的宇航员要么寿命够长,要么得在太空生孩子,搞成一个“世代飞船”。
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可太空环境太恶劣了。没有地球磁场保护,宇宙射线噼里啪啦往身体里钻,DNA分分钟被轰断,癌症风险飙升。
长期失重会让肌肉萎缩、骨骼脱钙,心脏功能下降。心理上更扛不住,几个人挤在一个铁罐子里几十年,见不着树、闻不到雨、摸不着土,精神崩溃是迟早的事。国际空间站上的宇航员待六个月就已经够呛,还得靠地面心理支持。
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飞几十年?那不是探险,是酷刑。再说补给。水、食物、空气,全得循环再生。目前的技术,闭合生态系统做得最好的也就维持几年,还经常出故障。要支撑上百人连续生活几代人,系统复杂度指数级上升,一个小环节崩了,整船人就得玩完。
更别提飞船本身的老化问题。在高能粒子轰击下,材料会脆化,电子设备会失灵。几万年的旅程,修都没法修。
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你说能不能冬眠?现在医学连短期人工休眠都没搞定,更别说让人睡几十年甚至上百年了。这些都不是钱能解决的,是科学和工程的根本挑战。
说人类可能永远困在太阳系,并不是悲观,而是基于现有认知的理性判断。太阳系足够大——光从太阳到海王星就要走四个多小时,而整个奥尔特云,那个包裹着太阳系的彗星仓库,边界可能延伸到一光年以上。
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咱们连家门口都没逛明白,火星才去过几个机器人,木星卫星的冰下海洋还没钻进去看过。与其好高骛远想着冲出银河,不如先把太阳系当自家后院经营好。
未来也许会有突破,比如可控核聚变成功,或者发现新的物理原理,让曲率驱动之类的想法成为现实。但在那之前,我们得承认星空虽美,路却太远,您说对不?
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