求君
盡管星際旅行依然存在巨大挑戰(zhàn),但已經(jīng)有許多潛在的解決方案正在研究中。此外,我們還有未被發(fā)現(xiàn)的更多解決方案。人類如果繼續(xù)投資于太空探索和研究,或許只需20年就能實現(xiàn)星際旅行。
據(jù)有關(guān)報道,包括美國在內(nèi)的多個國家在計劃將人類送往其他星球,但我們在能夠成功進行星際旅行之前,還有一系列重大挑戰(zhàn)需要克服。幸運的是,有許多研究人員正在努力,并且正在制訂一系列可能的解決方案,最終為我們提供一種可行的遠距離空間探索方法。
我們正在著手解決的第一個問題是重力問題,這是降低成本、實現(xiàn)火箭可重復(fù)使用的最大制約因素。目前,美國太空探索技術(shù)公司正處于行業(yè)領(lǐng)先地位,實現(xiàn)了9天內(nèi)連續(xù)發(fā)射3次的壯舉。該公司已經(jīng)成功發(fā)射獵鷹重型火箭,并計劃于2025年利用它將人類送上火星。
突破攝星計劃獲得史蒂芬·霍金和馬克·扎克伯格等重量級人物的支持,旨在通過激光將“光帆艦隊”送到地球軌道以及更遠的地方。它們將以相當于1/5光速的速度前進20年,收集有關(guān)科學(xué)數(shù)據(jù)。
要想實現(xiàn)這個目標,光帆必須足夠輕,且具有最低限度的吸收能力和最大限度的反射能力。到目前為止,我們還沒有類似可用的材料。然而,研究人員希望人工智能系統(tǒng)能夠找到答案,因為它們測試和編目材料屬性的速度比人類要快得多。突破攝星計劃有望在20或30年內(nèi)實現(xiàn)。
美國國家航空航天局正在研究類似的太陽能帆板技術(shù),但不需要激光來提高速度。在這種系統(tǒng)中,光帆是用鋁絲制成的,宛如從中央樞紐延伸出來的。這些鋁絲帶正電,與太陽釋放的粒子發(fā)生反應(yīng),從而為飛船提供動力。美國國家航空航天局希望在2025年到2030年部署這種系統(tǒng)。
速度是星際旅行的另一個主要問題。即使突破攝星計劃的“光帆艦隊”的速度有望實現(xiàn)突破,比其他任何人類制造的機器快1000倍,也將需要20年時間才能到達半人馬座阿爾法星,而它只是距離我們最近的恒星系統(tǒng)。
美國國家航空航天局支持的普林斯頓衛(wèi)星系統(tǒng)正在試驗核聚變動力火箭,它將解決我們現(xiàn)有航天器存在的速度和能量儲存問題。然而,這類系統(tǒng)對人類太空旅行可能不起作用,因為產(chǎn)生的輻射量很高。
等離子發(fā)動機是另一個研究領(lǐng)域,但到目前為止,研究人員還無法讓它持續(xù)工作足夠長的時間。然而,一旦達到了耐久性標準,等離子引擎就可能是一個有用的設(shè)備。
我們中的許多人對宇宙有著天生的好奇心,使太空旅行看起來像是一個有價值的目標。每次我們向太空中發(fā)送探測器,都會得到大量的科學(xué)信息。全球科學(xué)界已經(jīng)能夠利用來自太空的每一批數(shù)據(jù),擴大我們對宇宙和我們自己的理解。
然而,與科學(xué)知識相比,還有更多的利害關(guān)系。有些人,像史蒂芬·霍金等人采取更加務(wù)實的態(tài)度,認為星際旅行和其他星球殖民化為人類提供了一種物種保險,人類在地球上的前景越來越不確定(至少對某些人來說)。
我們的“星際探險家”會告訴我們哪些行星可能適合人類定居。如果不繼續(xù)探索,我們肯定會被束縛在地球上。但是,我們?nèi)绻纸鉀Q太空旅行中出現(xiàn)的棘手問題,至少能給自己提供更多選擇。