未来星际飞行的10项新技术(图)

离子推进器

1961年，苏联宇航员尤里?加加林成为人类进入太空第一人。8年以后，美国宇航员尼尔?阿姆斯特朗和巴茨?奥尔德林成功地登上了月球的表面。这是至今为止人类所到过的最远距离。

除了经济预算和政治意愿等问题以外，主要的障碍是目前的化学燃料火箭无法用于长距离的深空飞行。虽然已经可以把机器人探测器送往太阳系外行星，但它们需要几年时间才能到达那里。

至于造访其他的恒星，可以说是不可能的。例如美国的“阿波罗10号”宇宙飞船是迄今速度最快的载人航天器，其最高速度达到了每小时39895公里。但即使以这个速度飞行，那么到达距离地球最近的恒星系统——4光年远的半人马座阿尔法星系，也需要12万年的时间。

因此，如果人类真的想进行深空星际旅行并且前往比半人马座阿尔法星系更遥远的地方，那么就需要采用一些新的技术。下面就是专家们提出的未来星际飞行的10项新技术。这些技术范围广泛，其可行性大不相同，其中一些也许不久就能够实现，而有一些也许根本就不可能实现。

离子推进器

常规火箭是通过尾部喷出高速的热气体来产生推力的。离子推进器采用相同的原理，但与喷射高温气体不同，它所喷出的是一束带电粒子或离子。离子推进器产生的推力虽然比较小，但关键的一点是，产生相同的推力所需的燃料，离子推进器要比常规火箭少得多。只要离子推进器能够长期稳定地工作，最终也能够把飞行器加速到极高的速度。

目前一些航天器已经使用了离子推进器，例如日本的“隼鸟” 号小行星探测器和欧洲航天局的SMART-1月球探测器，而且这一技术也正在逐步地完善。

未来最有希望成为更远太空旅行飞船推进器的，可能就是可变比冲磁等离子体火箭（VASIMR）。与通常采用强电场加速离子的离子推进器有所不同，VASIMR使用射频发生器（而不是像用于无线电广播的发射器），把离子加热到100万摄氏度。

VASIMR的工作原理是：在强大的磁场中，离子会以固定的频率旋转，将射频发生器调谐到这个频率，为离子注入额外的能量，从而大幅度增加推力。初步的测试结果相当好。专家们认为，如果一切顺利，VASIMR将能够推动载人飞船在39天内到达火星。

可行性：数年后可能实现。

核脉冲推进技术

这种技术的基本思想是：在推进火箭的尾部定期扔出一个核弹，用作推动力的来源。

美国国防部高级研究计划局（DARPA）曾经于1955年在代号为“猎户座计划”的项目中认真地研究了核脉冲推进，其目的是设计出一种快速的星际旅行方案。即使按照今天的标准来看，DARPA的设计也非常“巨大”，它需要建造一个很大的减震器，外加一个用于保护乘客的辐射防护罩。这种方案看起来可行，但它可能会对大气层造成严重的辐射问题。当首批核试验禁令颁布以后，这一计划最终于20世纪60年代被取消。

尽管存在许多担忧，一些科学家仍然在继续提出新的核脉冲推进方案。从理论上来说，一艘由核弹驱动的飞船速度可以达到光速的十分之一，以这样的速度到达最近的恒星只需要40年。

可行性：完全有可能实现，但存在风险。

核聚变动力火箭

除了核脉冲推进，还有其他依靠核能的推进技术。例如，在火箭上安装一个裂变反应堆，利用其产生的热量来喷射气体提供推力，这就是核裂变动力火箭。但是就威力而言，核裂变动力火箭根本无法和核聚变动力火箭相比。

在核聚变反应中，核子被迫进行聚合从而产生巨大的能量。大多数的核聚变反应堆都是利用被称为“托卡马克”的装置，将燃料限制在一个磁场之中来驱动聚变反应的。但是，托卡马克装置极为笨重，并不适用于火箭。因此，核聚变动力火箭必须采用另一种触发聚变的方法，即惯性约束核聚变。这种设计以高功率能量束（通常是激光）来取代托卡马克装置中的磁场，通过剧烈引爆小颗粒燃料导致外层爆炸，进而推动内层物质触发核聚变。当核聚变反应发生后，磁场会引导所产生的高温离子从火箭尾部喷出，实现核聚变火箭的推进力。

在20世纪70年代，英国星际学会详细地研究了这一类型的核聚变动力火箭，它们可以在50年内（对于人类来说这一时间跨度尚可承受）把人类送往另一颗恒星。

美中不足的是，尽管研究人员已经努力了几十年，但是至今还没有一个可以工作的核聚变反应堆。

可行性：有可能，但最少还要几十年。