Astronomy 版 (精华区)

发信人: reise (旅行), 信区: Astronomy
标  题: 探索遥远宇宙的几条途径
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年06月01日17:35:58 星期天), 站内信件


　　遨游太空近31载的先驱者10号探测器,已是杳如黄鹤。美国宇航局称,今年一月
收到的微弱信号,看上去是来自这颗探测器的最后消息,其中已无任何遥测数据。先
驱者10号于1972年3月2日发射升空,主要考察目标是木星。它是第一个穿过小行星
带,成功到达木星附近并获取近距离图像的探测器。1983年,它又成为第一个飞出太
阳系的人造探测器。 


　　现在,旅行者号和先驱者号探测器已经飞过了冥王星轨道,成为离地球最远的人
造物体。 


　　为得到这一头衔,它们花费了十余年,中间还利用大行星的引力不断加速(称为
“引力跳板”技术)。而且,从一开始,它们就是用最强大的化学火箭发射的。 


　　天文学家认为,恒星周围存在行星是一个普遍现象。在太阳系附近的恒星周围
存在着行星系统。了解那里的行星世界无疑是一件激动人心的事。可现有的探测手
段在这方面显得过于苍白。 


　　它既不能告诉我们地外行星的大气组成,也无法揭示其地质构造,甚至,天文学
家连它们的几何尺寸也无从知晓。 


　　这一切都是地球与目标星之间的距离所致———动辄几十万天文单位的幽幽空
间会令最狂热的宇航迷变得理智。用化学火箭推进的探测器要用成千上万年才能飞
到那里。 


　　如何在一个科学家的有生之年完成探险呢?这时飞船应该达到每秒几百千米的
高速度。而目前最快的飞船只能达到这个速度的十分之一。现在的飞船之所以行动
迟缓,根本原因在于它们仅靠化学火箭在其飞行的头几分钟加速，冲出大气层后的
航程全依赖惯性滑行，充其量在路过大行星时靠其引力加速，因此,要想飞向恒星,
解决动力问题是关键。 


　　下面的方法是科学家想到的到达恒星的方法。其中一些现在就可以实现,而另
一些也许永远只能停留在设想阶段。 


　　坐着氢弹上天 


　　20世纪50年代,随着和平利用原子能的呼声日益高涨,原子火箭发动机应运而生。
法国人设计了以水为工作物质的原子能火箭。它靠核反应堆产生的热量将水汽化,
高速喷射出的水蒸气能使星际飞船逐渐加速。火箭要喷出5000吨的水才能在50年
内把飞船送到最近的恒星———比邻星(半人马座α星,距地球4.22光年)。如此巨
大的飞船是很难建造的。 


　　聚变比裂变放出更大的能量。核聚变反应将产生大量高能粒子。用电磁场约束
这些粒子,使之向指定方向喷射,飞船就可以高速前进了。 


　　驭光而行 


　　20世纪20年代物理学家就已证明电磁波对实物有压力效应。60年代,克拉克提
出用太阳光推动空间帆系统飞行的设想。1984年,科学家提出,实现长期太空飞行的
最佳方法是向一个大型薄帆发射大功率激光。这种“帆”被称为“光帆”。此时的
光帆采用圆盘状布局,直径达3.6千米,帆面材料为一层极薄的纯铝,无任何支撑结构
。最大飞行速度可以达到光速的十分之一(每秒30000千米)。但较其他形式的恒星
际飞船而言,光帆是技术上和经济上最容易实现的方案。 


　　根据估算,在使用金属铍(Be)作为帆面材料时,飞到半人马座α星的总费用为
66.3亿美元。 


　　这只相当于阿波罗计划投资的1/4而已。 


　　人工时空隧道 


　　不少科幻影片(如《星球大战》)中都有这样的镜头:随着船长一声令下,结构复
杂的引擎开始工作,接着宇宙飞船便消失于群星中,几乎就在同时,它完好地出现在
遥远的目的地……现代物理学证明,这看似荒诞的场景是可以发生的。 


　　现代物理学(时空场共振理论)认为,时间是能量在时空中高频振荡的结果,宇宙
间各时空点的性质取决于该点电磁场的结构特性。该理论认为宇宙中各时空点有其
确定的能量流动特性,它可以用一组谐波来描述。若用人工方法产生一定的谐波结
构,使它与远距离某时空点的谐波结构特性相同,则二者就会产生共振,形成一个时
空隧道,飞行器可以循着这个时空隧道在瞬间到达宇宙的另一位置。 


　　通过“虫洞”的星际航行 


　　还有一种名为“虫洞”的奇异天体,它是连接空间两点的时空短程线。科学家
认为,通过虫洞可以实现物质的瞬间转移./

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