【科技视野】星际旅行，这些方法都没戏

付毅飞

去别的星球看一看、玩一玩，甚至干脆住下来，是许多科幻迷的梦想。然而现实问题是，就算找到一颗合适的类地行星，我们也没办法搬过去。为了实现梦想，科学家一直在寻找更为高效的太空旅行方式。

最近，美国国家航空航天局（NASA）工程师大卫·伯恩斯提出了一种近光速粒子加速相对性螺旋引擎概念。他声称这种引擎无需任何燃料，就能让飞船达到光速的99%。

该设想可能得不到物理定律的支撑。伯恩斯的发动机加速方法效率极低，用165兆瓦功率产生的力，仅仅跟我们敲键盘的力道差不多。更尴尬的是，引擎需要在完全没有摩擦力的环境下运行，稍有一点摩擦力，就足以将微弱的推力抵消，但所有惯性系统都不可能得到完全无摩擦的工作环境。

人类对光速飞行的追求由来已久。1953年，奥地利科学家尤金·桑格尔就提出了光子火箭的设想。但直到今天，光子火箭仍处于探索阶段。除了制造大量反质子所消耗的能量、用于保障光子源获得足够光压的高温等问题无法解决，其物理原理也遭遇了瓶颈。简单说，即使喷流速度能达到光速，火箭的加速效率还是很低，要加速到光速极其困难。

还有人提出过更天马行空的设想，例如通过曲率驱动引擎，令前方空间收缩而后方空间膨胀，使飞船速度打破光速限制。但曲率引擎的原理是对空间进行折叠，需要的能量达到了黑洞量级。在目前看来，这一设想在工程上不可能实现。

科学家还将目光转向了宇宙“外援”——太阳。俄罗斯萨马拉大学专家正在研究能借助太阳光压快速移动的太阳帆飞船，其速度能达到目前人类最快探测器速度的10倍以上。该技术利用巨大的光帆，可以将特别轻微的航天器加速到每秒数百公里量级，但对于载人飞船或是大型探测器却无能为力。同时，太阳帆飞船只能用于太阳系附近的无人探测任务。

我们暂时还是把目光收回到当前的主流航天动力形式——火箭上。科学家正在对多种新型动力火箭开展研究，包括核动力、电推进、电磁驱动等。美国一家公司正在设计一款“可变比冲磁等离子体火箭”。

在动力学中，“比冲”是体现发动机工作性能和推进剂能量特性的主要技术指标，以牛秒/千克或秒为单位。目前常温化学燃料火箭发动机的比冲通常是300多秒，氢氧发动机为450秒左右，电推进火箭发动机最高可达1万秒。如果人类能掌握受控核聚变技术，可以让火箭发动机获得功率极高的能量来源，则有望将比冲提升10倍。如果达到这个程度，人类将能够在太阳系内自由航行。但对于恒星际航行，仍然差了好几个数量级，还是做不到。（摘自《科技日报》）

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