[分享]我們能否航向星際 ?

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E.T 於 星期二 四月 15, 2003 12:41 am


我們能否航向星際 ?

和星際間的旅行比起來行星間的星際旅行簡單如兒戲話雖如此我們還是可能成行---只是沒有那麼快,如果你問說,我們是否能飛抵別的恆星,答案大概是肯定的但要很久才能實現,也許要五百年。如果你問說,人類是否能在二十一世紀從事星際旅行,答案絕對是否定的。飛到最近的恆星與在我們的太陽系裡旅行比起來,就像游泳橫渡大西洋與橫渡波多馬克河 (註:流經華盛頓的河流)的差異一樣。要橫渡人西洋必須有船或飛機;要到最接近的恆星則必須有太空船,而要在一百年內建造出這樣的太空船絕無可能。

想用幾年的時間在太陽系快速繞一圈再回來,需要一艘秒速一百六十公里的太空船。以這種速度可以在十天內抵達火星,十六個月內踏上冥王星。我們可以想像有艘太 空船,攜帶了一大片用來收集太陽能的薄膜,並有一個離子推進引擎來產生足夠大的 推力,能將太空船的速度提升到每秒一百六 十公里。如果能克服核子太空船面臨的政治阻力,也有可能建造一個核能噴射推進器來完成同樣的工作。陽光或是核子反應器所產生的能源量,足以把我們送上太陽系旅行一圈,如果我們決定花這些錢的話。我們不得而知一百年內會不會決定建造秒速一百六十公里的太空船,但是我們知道這在技術上是可行的。研發一艘秒速一百六十公里的太空船所花的經費會很龐大,但還不算離譜。

話說回來,離我們最近的恆星比冥王星遠上一萬倍左右。人在一輩子中要到達別的恆星,需要一艘航行秒速超過一萬六千公里的太空船,而且要在十年內加速到這個速度。相對於太空船每一磅的重量,引擎需要產生出一百萬瓦的推力。沒有任何辦法能讓這麼小又這麼有力的引擎維持冷卻狀態。就算使用的燃料是像反物質之類的奇異東西,能攜帶遠比陽光或鈾元素大的能量,但仍難以克服引擎的冷卻問題。在本世紀內,想要利用我們所能製造的任何型式引擎到別的恆星旅行,是絕對不會發生的。

那麼無人的星際探測船呢?無人太空船可以比載人太空船輕巧得多,所以到達別的恆星所需的總能量也少得多。但無人太空船仍需要一個能產生每磅重量百萬瓦推力的引擎。引擎的冷卻問題依舊存在,不管有沒有載人,結論都一樣。無人太空船不可能在本世紀內到達其他恆星。

曾任職於休斯飛機公司,目前獨立作業的工程師羅伯富沃設計了一個太空船,或許能到別的恆星,不是在本世紀,而是本世紀後不久。這艘太空船避開了引擎冷卻問題,因為它不用引擎。這是一艘帆船,不是汽船。他把這個構想稱為「星縷」。這是一個用非常細的線組成、重量不到三十公克的漁網。這個網當作帆用,由一個大型無線電發射機產生的無線電波壓力來推動。這個發射機固定不動,其無線電波則指向我們想探索的方向,帆就沿著電波方向前進,利用無線電波增加動能。這個想法在理論上非常完美,但有些實際的困難待克服。發射機必須相當臣大,而且在漁網加速時還能把電波的能量對準在漁網上。這張漁網必須只吸收一小部分的無線電波以免被汽化。太空船上必須攜帶儀器來收集資訊並將信號傳回地球,而這些儀器的重量不能超過三十公克。這裡面的問題就足以讓工程師忙上好幾個世紀了,但這樣的船總有一天會升空。

最後,我們可以想像把「星縷」放大一百萬倍,讓這張網人到足以帶著人類飛向星星。用來推動這張網的無線電發射器所消耗的電能,會比目前世界上所有發電廠生產的能量總和還大得多。或許有朝一日我們會有這麼多能量可以用來進行探險之旅,但不會很快,或許是在第三個千禧年中葉吧!

傅立曼戴森,普林斯頓高等研究院前物理學教授,著有《二十一世紀三事:太陽、基因組、網際網路》



(文章取自時代雜誌)
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E.T

 
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superleo 於 星期二 四月 15, 2003 1:39 am


我看了一系列的電視節目, 內有介紹航向星際的方法, 超音速的現在已做到了, 而接近光速的.....還需要先完成一次巨型的核聚變才說吧.

以接近光速航向星際, 要注意的是愛因斯坦的相對論將會用得上, 還記得兄弟的比較嗎?? 如果接近光速真的發生, 兄弟年齡差異的事必然會發生, 那到時就可以真正的驗證相對論了.
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