[摘要]核反应堆早已小型化,为什么不造宇宙飞船,实现星际旅行?星际旅行没那么简单,核反应堆小型化并非最终解决方案。人类目前所使用的太空飞行器,动力输出主要集中在脱离地心...
核反应堆早已小型化,为什么不造宇宙飞船,实现星际旅行?
星际旅行没那么简单,核反应堆小型化并非最终解决方案。
人类目前所使用的太空飞行器,动力输出主要集中在脱离地心引力方面,说白了就是依靠火箭把卫星探测器或宇宙飞船送上太空。然后这些飞行器再借助各星体的引力进行飞行。过程中飞行器本身输出的动力是相对有限的。
举个简单的例子,比如探测器要去火星,就会点把探测器先发射到地球同步轨道,然后再通过不断的变轨,最终让探测器运行到火星同步轨道,这期间是需要等待一个特殊的窗口期的,这时候地球轨道与火星轨道距离最近,只需要提供少量的动力就可以让飞行器改变轨道。
同理,飞行器想要去其它行星,也是这样的道理,过程中也可以借助其它的星体轨道进行飞行,包括“引力弹弓”效果其实也都是这样的道理,直白点说都是“借力飞行”。
这样的借力飞行,虽然对于动力系统和燃料的要求小一些,但受窗口期、行星介质、飞行速度等因素的影响较大。想要实现真正的星际旅行是不太可能的,要知道人类发射的旅行者2号,已经飞行了44年了,还远远没有飞出太阳系。真正飞出太阳系可能需要数万年的时间。
所以说人类想要真正地实现星际旅行,首先要解决的就是宇宙飞行动力来源的问题。而所谓的核反应堆小型化还远远不够。
如果才能实现星际旅行?
我们人类目前所发明的各类发动机,说白了都属于“工质发动机”,说白了工作原理都是需要输出介质,然后借助反作用力飞行。比如飞机或发动机喷射火焰,然后借助空气实现飞行。
但宇宙中是真空状态,没有物质供给飞行器作为介质并产生足够的反作用力。这就需要实现“无工质发动机”的突破,当然相关技术目前也在研究中,成果还无法真正利用到实际中。
想要真正地实现星际旅行,其实主要就是解决动力系统小型化、飞行速度高速化、能源供给持续化等问题。
由于宇宙实在过于浩瀚,都是以光年为计数单位的,所以说单纯地依靠提升传统发动机的动力显然是没有出头之日的。要知道人类目前认为光速不可突破,可观测宇宙的尺度大约为930亿年,就算有一天人类实现了光速飞行,想要在宇宙中随意飞行,也要话费数百亿年的时间。
当然借助“引力弹弓”等作用,我们倒是可能实现太阳系内部行星间的飞行,但想要离开太阳系,基本上是不可能完成的任务。
星际旅行的最终解决方案或许是“曲率引擎”。
所谓曲率引擎,就是借助曲率实现驱动,说白了就是通过对时空本身的改造来驱动飞船,相当于利用物理学定律中的一些漏洞来打破光速不可超越的限制。
如果大家理解虫洞的概念,那么也就能够更好地理解曲率引擎的概念了。当然这种概念目前来看还比较科幻 想要实现的难度也是非常之大的。
其实不管人类最终依靠什么方式实现星际旅行,肯定都是在目前科技能力的基础上实现了颠覆性的突破。否则是无法实现真正意义的星际旅行的。
以上个人意见仅供参考。
核反应堆早已小型化,为什么不造宇宙飞船,实现星际旅行?
这个问题是幼稚的,也是伟大的,幼稚在于弄不懂宇宙动力学,伟大在于思想远行。
人类缺乏宇宙动力学
人类目前制造的航天器根本不敢离开各个天体的引力,一旦离开各个天体的引力,那么就会永远飘荡在天空之中,等待陨灭。
人类当前制造的飞行器,在宇宙中运行的方式很特别,是靠搭载各个不同天体,借助天体自身的运动轨迹来实现在星际运动。
简单的说,飞行器想去火星,并不是靠飞行器本身所携带的燃料直接飞过去的,而是在火于地球交汇的时候,利用少量的化学燃料,驱动飞行器脱离地球引力,跳到火星的引力范围内,让火星引力捕获,从而再一次的变轨靠近火星的。(变轨需要化学燃料)
形象的比喻就是,飞行器大部分时间都是趴在地球这辆车上,不用什么燃料,当火星车与地球车接近的时候,立马启动发动机跳过去,然后飞行器就在火星车上了,让火星车带着飞行器去旅行。
如果飞行器要去更远的地方,那么就等其他星系与火星交汇的时候,再跳过去。
人类目前制造的飞行器之所以要采取用这种方式来走出地球,最大的原因就是缺乏宇宙动力学,没办法在宇宙实行自由航行。
核反应堆能作为宇宙动力吗?
核反应堆在宇宙中,如果作为动力使用的话,以目前人类的技术还真没有啥卵用。
目前人类对核能的利用,只能把核反应堆产生的热量转化为电能,除此之外没有其他的利用方式。
人类利用电力驱动物体运动,是借助了各种介质的物理特征。
比如说推动飞机运动,那是利用了空气这种介质的特性。驱动汽车运动,那是利用了物体表面不光滑产生的摩擦力,驱动轮船运动,那是利用了水这种介质的特性。
然而宇宙中,没有空气、没有水、也没有物体给你摩擦,由此把核能转化为电能,又有啥用?
人类可以利用核能制航天发动机,但是利用方式与核反应堆不同。
首先说明,核反应堆是把核能转化成电能的装置,而人类造的核发动机是直接利用核能,目前有一下几种思路。
第一种思路,直接使用核爆炸驱动航天器。
这种思路是美国人提出的,并且做了相关实验,原理很简单,就是研究一个特殊的装置,直接让小型核弹在里面爆炸,让爆炸所产生的膨胀热能以喷射的方式冲出,从而形成推动力。
这种思路就是不断往发动机里扔核弹。
第二种思路、利用核裂变释放的热量,刺激化学物质产生激烈反应,形成高压喷射能量。
这种思路就是把核能看作成一种加热剂,利用它产生的热量来刺激燃料产生化学反应,利用这种在化学反应产生的能量来驱动航天器。
第三种思路,放射性核动力。
这种思路就是利用放射线来轰击同位素产生裂变,从而释放热能、离子流或者电磁流来驱动航天器。
就当前人类技术而言,就第二种思路最为成熟,但是在第二种思路中核能只是作为一种加热剂,航天器的航行距离受到化学燃料携带数量的限制。
人类最理想的星际航行动力是引力牵引技术与反堆技术。
星空中有无数的星体,每个星体都具引力,只不过大小不同。
我们可以利用星体牵引技术,让星体把航天器牵引过去,也可以利用引力反堆技术,让星体引力把航天器反推过去。
现在最大的问题有两个:
第一、人类对星体引力研究太少,无法知道每个星体的引力是同频的还是异频的,(引力有引力波必然有频率。)
第二、是不同物质构成的星体它发出的引力有什么不同,例如它的引力对什么物质具有更强的吸附性,对什么物质具有更强的排斥性。
如果我们研究透这两个问题,那么就可以利用电磁效应,放大某些物质的吸附性与排斥性来实现星际旅行。
当然,这里所谈到的东西全部都是我个人的假设,需要科学家做大量的研究证实。