讓太空飛行速度變得更快

高峰

人類自誕生之日起，就執(zhí)著于追求更快的速度。文學(xué)名著中也不乏這方面瑰麗而浪漫的描述，最典型的就是中國古典名著《西游記》中“孫悟空一個(gè)筋斗十萬八千里”。目前，人類最快的飛行速度為39897公里/小時(shí)，這一紀(jì)錄已保持了47年，那么，它什么時(shí)候會(huì)被打破呢？人類最終能以多快的速度遨游太空？

超越速度極限已不足夢想

目前，人類的飛行速度紀(jì)錄由美國國家航空航天局（NASA）參與“阿波羅10號(hào)”探測任務(wù)的三位宇航員所保持。1969年，“阿波羅10號(hào)”從發(fā)射起點(diǎn)抵達(dá)太空終點(diǎn)時(shí)的速度高達(dá)39897公里/小時(shí)。

我們知道，光在真空中的行進(jìn)速度約為10億公里/小時(shí)，那么，我們能否安全地填補(bǔ)目前飛行速度與光速之間的巨大鴻溝？

答案是肯定的。因?yàn)樗俣取簿褪沁\(yùn)動(dòng)的快慢，對于我們的身體本身而言并不存在什么極限，只要我們持續(xù)不斷地朝著一個(gè)方向加速前進(jìn)就行。

斯蒂芬·霍金就曾經(jīng)表示，有朝一日人們有可能制造出飛行速度接近光速的飛船，理論上可以達(dá)到每小時(shí)6.5億英里，而這種飛船上的時(shí)間流逝速度則會(huì)相對較慢，因此，人們能搭乘這種飛船造訪遙遠(yuǎn)的星系，實(shí)現(xiàn)夢寐以求的星際旅行夢想。

三種方案讓太空飛行速度更快

為了讓人類前往火星甚至更遙遠(yuǎn)太空的飛行速度更快，科學(xué)家們意識(shí)到，他們需要另辭蹊徑，采用新的方案。

第一種方案是核裂變，也就是分裂原子，就像在商業(yè)核電站中發(fā)生的那樣。第二種方案則是核聚變，在核聚變反應(yīng)中，核子被迫進(jìn)行聚合從而產(chǎn)生巨大的能量——給太陽提供能量的正是這一反應(yīng)。盡管我們心急如焚，但人類目前還未能完全掌控這項(xiàng)技術(shù)。

當(dāng)然，最強(qiáng)大的推進(jìn)方案是第三種，也就是利用反物質(zhì)的湮滅實(shí)現(xiàn)推進(jìn)。

物理學(xué)原理已經(jīng)闡明，當(dāng)普通物質(zhì)與反物質(zhì)相遇時(shí)，將會(huì)彼此湮滅，正反物質(zhì)的質(zhì)量將全部轉(zhuǎn)化并釋放出巨大的能量。就目前所知道的所有物理反應(yīng)而言，這是效率最高的，這種湮滅釋放的能量巨大，是氫氧化學(xué)反應(yīng)的100億倍、太陽核心熱核反應(yīng)的300倍。一片阿司匹林那么大的反物質(zhì)同物質(zhì)湮滅產(chǎn)生的能量足以讓一艘飛船巡弋?dāng)?shù)百光年。據(jù)科學(xué)家測算，以反物質(zhì)為動(dòng)力，飛行器在宇宙空間中可以光速的70%飛行。而且，反物質(zhì)發(fā)動(dòng)機(jī)的好處是反物質(zhì)的湮滅可以自發(fā)產(chǎn)生，不需要像核發(fā)動(dòng)機(jī)中的核反應(yīng)那樣需要許多條件，所以就不需要很大的反應(yīng)堆，從而減輕飛船的重量。

今天，粒子物理學(xué)家們已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對反物質(zhì)的少量制造和儲(chǔ)存，但要想制造出有實(shí)用意義的大量反物質(zhì)粒子仍然需要等待下一代新型設(shè)備和技術(shù)的問世，而將其轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)際的飛船推進(jìn)技術(shù)，也將是對人類工程學(xué)技術(shù)的極大考驗(yàn)。