未来星际旅行的十条途径（一）

1961年，尤里·加加林（Yuri Gagarin）成为了第一个进入外层空间的人类。8年后，尼尔·阿姆斯特朗（Neil Armstrong）和巴茨·奥尔德林（Buzz Aldrin）成功地着陆到了月球的表面。这是目前所到过的最远距离。除了预算问题和政治意愿之外，最大的障碍是我们目前的空间飞行技术——化学燃料火箭——无法用于长距离的深空飞行。虽然我们已经可以把机器人探测器送往了外太阳系，但是整个行程要花上好几年的时间。<p>　　对于造访其他的恒星，根本就是不可能的任务。“阿波罗”10号是迄今速度最快的载人空间飞行器，最高速度达到了每小时39,895千米。即使以这个速度飞行，那么到达距离我们最近的、4.2光年远的比邻星也要花上12万年。</p><p>　　因此，如果我们真的想进行深空星际旅行并且前往比邻星以及更遥远的地方，那么就需要新的技术。下面你将看到其中最有趣的10种新技术。这些技术的可行性大相径庭。其中一些，如果我们真想的话，兴许明天就能实现，而另一些也许根本就不可能。</p><p>　　<strong>离子推进</strong></p><p>　　传统的火箭通过向后喷射气体来向前推进。离子推进器使用相同的原理，但与喷射高温气体不同，它们喷出的是带电粒子（离子）。</p><p>　　由此产生的推力非常微小，但关键的一点是，对于产生相同的推力而言离子推进器所需的燃料要比传统火箭少。如果它们能长期稳定地工作，最终也能把飞行器加速到极高的速度。</p><p>　　一些探测器已经采用了离子推进器，例如日本的“隼鸟”探测器和欧洲空间局的SMART-1月球探测器，并且这一技术也正在不断地完善。</p><p>　　其中特别有希望的是可变比冲磁等离子体火箭（VASIMR）。它和通常采用强电场加速离子的离子推进器不同，VASIMR使用无线电频率发生器（并非类似无线电广播的发射器）来把离子加热到100万℃。</p><p>　　其原理是，在强磁场中离子会以一定的频率转动，随后无线电频率发生器会被调整到这一频率，为离子注入额外的能量，进而大幅度增加推力。</p><p>　　初步的测试结果非常吸引人。如果一切顺利，VASIMR可以在39天里把人送往火星。</p><p>　　前景：几年。</p><p>　　<strong>核脉冲推进</strong></p><p>　　如果这里的一些想法能让你觉得还不是那么不可能的话，那么下面这个看起来绝对让人难以置信。这个想法是，定期地向后方引爆核弹来驱动飞船。</p><p>　　美国国防部高等研究计划局（DARPA）曾经在代号为“猎户计划”的项目中认真地研究了核脉冲推进。其目的是设计出一种快速的行星际旅行方案。</p><p>　　即便以现在的标准来看，DARPA的设计也非常“巨大”，它需要建造一个巨大的激波吸收器，外加一个用于保护乘客的辐射防护罩。</p><p>　　这看上去似乎能奏效，但引人关注的是如果它在大气层中发射失败的话，后果将不堪设想。当首批核试验禁令颁布以后，这一计划最终于20世纪60年代被取消。</p><p>　　虽然有这些担心，但是猎户计划的设计仍然是现有的技术可以达成的，一些科学家仍然在继续提出新的核脉冲推进方案。理论上，一艘由核弹驱动的飞船可以达到光速的十分之一，这使得到距离我们最近的恒星只需要40年。</p><p>　　前景：完全可能，但需降低风险。</p><p>　　<strong>核聚变火箭</strong></p><p>　　核脉冲推进并不仅仅是空间飞行技术，还要依赖核能。</p><p>　　核动力火箭可以利用火箭上的裂变反应堆所产生的热量来喷射气体提供推力。但是就威力而言，它们根本无法和核聚变火箭相比。</p><p>　　通过原子之间的聚合，核聚变可以释放出巨大的能量。绝大部分的聚变反应都采用被称为“托卡马克”的装置把自身束缚在磁场中。</p><p>　　不幸的是，托卡马克装置都极为笨重，因此核聚变火箭都专注于另一种触发核聚变的方法，被称为“惯性约束聚变”。</p><p>　　在惯性约束聚变中，高功率能量束（通常为激光）取代了托卡马克中的磁场。通过剧烈引爆一小块燃料弹丸导致外层爆炸，进而推动内层物质触发核聚变。随后磁场会被用来引导所产生的高温等离子体从飞船尾部排出。</p><p>　　20世纪70年代英国行星际学会详细地研究了这一类型的核聚变火箭，它们可以在50年内——对于人类而言这一时间跨度尚可承受——把人类送往另一颗恒星。</p><p>　　美中不足的是，尽管已经攻关了几十年，但是至今还没有一个可以工作的核聚变反应器。</p><p>　　前景：可能，但至少还要几十年。</p><br />