人類有可能飛出太陽系嗎?
1957年,人類第一顆人造地球衛(wèi)星上天,到現(xiàn)在為止,已經(jīng)半個(gè)世紀(jì)過去了,從最初初入太空,到如今取得的這些成就,可以說半個(gè)世紀(jì)人類取得的成就是極其偉大的。1977年,旅行者一號(hào)、二號(hào)飛船發(fā)射,這兩個(gè)探測器是目前飛離地球最遠(yuǎn)的了,但距離飛出太陽系還有很遠(yuǎn)的路程。
1946年,美國的一群科學(xué)家為了知道地球的輪廓是什么樣子的,他們向105公里的太空發(fā)射了一枚搭載照相機(jī)的V2火箭,照相機(jī)每1.5s就會(huì)自動(dòng)拍一張照片,雖然照相機(jī)分辨率不高,但最后這群科學(xué)家們?nèi)匀粡恼掌锌吹搅说厍虻妮喞@是人類第一次從視覺上看到地球具有圓形的輪廓。
我在劉慈欣的短篇小說《朝聞道》中看到了這樣的一句話,他說一個(gè)原始人對(duì)宇宙星空的幾分鐘凝視像是看到了一顆寶石,那么之后的人類文明,不過是彎腰拾取它罷了。從發(fā)現(xiàn)奧秘到解開奧秘,也許只是一步之遙。人類從剛剛步入太空到現(xiàn)在,僅僅過去了半個(gè)世紀(jì),就已經(jīng)取得了如今的成就,我對(duì)于人類文明飛出太陽系抱有極大的信心。
想要飛出太陽系,必須有快速的宇宙飛船
人類自工業(yè)革命到現(xiàn)在的科技革命,所依賴的能源是化學(xué)能,然而這只是分子層面的能量釋放而已,靠它根本無法完成飛出太陽系的艱巨任務(wù)。那靠什么呢,要靠能量密度更高的原子能。人類發(fā)展原子能已經(jīng)很久了,核電站、核動(dòng)力航母用到的是核裂變釋放的能量,據(jù)報(bào)告顯示,2018年在我國總發(fā)電量中,核電占比4.22%,從全世界范圍來看的話,在全球總發(fā)電量中,核電占比10%。
人類認(rèn)識(shí)到了原子能的潛力,而比核裂變更具有潛力的是核聚變,所以世界上的大國才會(huì)著力研究可控核聚變,一旦可控核聚變商用,那么帶來的改變將是革新的。
將核聚變帶到飛船上
核聚變釋放的能量要比核裂變大得多,核裂變能量釋放僅有萬分之九的質(zhì)量虧損,而氫核聚變有千分之七的質(zhì)量虧損,核裂變污染大,放射性廢料難處理,不安全,相比較核聚變的話,核裂變?cè)诟鞣矫娑枷嗖詈芏啵@也是現(xiàn)在為什么要研究可控核聚變的原因。如果未來可以將核聚變帶到飛船上,那么打造星際飛船是有可能的。
21世紀(jì)初,美國NASA曾提出“普羅米修斯”計(jì)劃,旨在開發(fā)反應(yīng)堆與同位素電源以及相關(guān)推進(jìn)系統(tǒng)的研發(fā),不過后來由于經(jīng)費(fèi)的問題被終止。這一時(shí)期提出的核動(dòng)力飛船,本質(zhì)上是核電推進(jìn),用核裂變釋放的熱能來轉(zhuǎn)化為電能,他們?cè)O(shè)想利用大功率核反應(yīng)堆電源技術(shù)來實(shí)現(xiàn)39天載人抵達(dá)火星,這是相當(dāng)快的速度,因?yàn)楝F(xiàn)在的飛船需要6個(gè)多月的時(shí)間才可以抵達(dá)火星軌道。
從核熱推進(jìn)到核電推進(jìn),再到以后更先進(jìn)的推進(jìn)方式,我們想要的無非就是一個(gè)字:快!只有快才能實(shí)現(xiàn)我們飛出太陽系的愿景,如果我們想要以化學(xué)能來完成這一使命,那簡直就是癡人說夢,如果說核聚變頗具幻想的話,那么還有更科幻的反物質(zhì)推進(jìn)。我相信,在二三百年之后,人類會(huì)嘗試載人飛出太陽系的。
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