這個中秋,,在全國人民的殷切矚目中,,天宮二號成功升空!如今她正靜靜等待十月中旬與神舟十一號的親密擁抱,,屆時將組建“太空之家”,,供航天員們進(jìn)行長達(dá)30天的生活和工作。 多想從畫面轉(zhuǎn)播中徑直穿梭到他們身邊,,感受一下那無垠星海的浩瀚壯闊...不過星際旅行,,真的是遙不可及的一個夢嗎? “下一個地球”候選者比鄰星b(Proxima b),,距太陽系僅4.2光年,,質(zhì)量約為地球的1.3倍,位于宜居帶,,理論上允許液態(tài)水存在,。被譽(yù)為“下一個地球”的候選者,是近年出現(xiàn)的最有望成為未來家園的類地行星,。 不過即使是最高速度達(dá)到每小時39,895千米的“阿波羅”10號,,到達(dá)比鄰星也要花上12萬年。而當(dāng)今飛得最快的人造物體——美國航空航天局(NASA)的“新視野”號,,速度也僅是光速(299792458米/秒)的1/18000,。以當(dāng)前的科學(xué)理論,如果飛船能進(jìn)化到以百分之一的光速飛行,,還是可以接受的,。 面向普通乘客的航天器紛紛亮相其實(shí),美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX),、波音公司,、內(nèi)華達(dá)山公司(Sierra Nevada Corporation)等私人太空公司,都在紛紛開始建造自己的載人宇宙飛船,,太空旅游業(yè)的發(fā)展速度實(shí)際上已遠(yuǎn)超我們想象,。 美國《大眾科學(xué)》網(wǎng)站列出了近期有望將人送往太空的7款航天器,。
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SpaceX的第二代“龍”飛船——首次載人飛行時間:2017年
第二代“龍”飛船最多可搭載7名宇航員,,擁有四個大窗戶,,因此,宇航員能舒適地坐在由高質(zhì)量的碳纖維和昂貴的阿爾坎塔拉(Alcantara)制造的座位上,,欣賞地球,、月球和太陽系的美妙風(fēng)景。
據(jù)介紹,,第二代“龍”飛船推進(jìn)系統(tǒng)的燃燒室是利用金屬激光燒結(jié)技術(shù)3D打印而成的,,這是首款投入使用的3D打印飛船引擎,8個超強(qiáng)引擎推進(jìn)系統(tǒng)擁有約合2.22萬牛頓米的推力,,動力是第一代“龍”飛船所用引擎的200倍,。 2 波音的CST-100星際客機(jī)——首次載人飛行時間:2018年 波音公司打算利用“星際客機(jī)(Starliner)”載人航天器,于2018年將人送往國際空間站,。 星際客機(jī)能夠輕松搭載多達(dá)7名成員,,而且非常舒適。每架星際客機(jī)預(yù)計能夠完成十次往返空間站的飛行任務(wù),,且能夠使用一種先進(jìn)的降落傘和氣囊系統(tǒng)返回地球,。 3 內(nèi)華達(dá)山公司的“追夢人”——首次載人飛行時間:2019年 內(nèi)達(dá)華山公司的“追夢人(Dream Chaser)”是目前看來,設(shè)計最為獨(dú)特,,也總能令人聯(lián)想起NASA以前心愛的航天飛機(jī),。 “追夢人”長9米、直徑7米,、總重為11噸,,比以往的航天飛機(jī)要輕便小巧得多,最多可搭載7名乘員,。 由于“追夢人”具備在國際空間站??亢团c之對接的能力,它不但可以方便快速地交付貨物和重新裝載,,達(dá)到NASA對國際空間站運(yùn)貨的全部要求,,而且還能在普通機(jī)場著陸,;進(jìn)行15次飛行的重復(fù)使用,大大降低了成本,,因此,,受到了NASA的青睞。 4 藍(lán)色起源公司的“新謝潑德”——首次載人飛行時間:2018年 1961年5月5日,,艾倫·謝潑德乘坐“自由7號”宇宙飛船遨游太空,,成為美國第一位進(jìn)入太空的宇航員。 因此,,億萬富翁杰夫·貝佐斯(亞馬遜公司的創(chuàng)辦者,,《華盛頓郵報》的所有人)給其旗艦版航天器命名為“新謝潑德(New Shepard)”,這一航天器可能很快就能把普通人變成真正的宇航員,。 該航天器擁有航天飛行歷史上最大的窗戶,,占據(jù)了航天器表面三分之一的地方,讓游客在離開地球大氣層時能夠欣賞沿途的風(fēng)景,,并且將以3馬赫的速度將最多6名乘客送往超越“卡門線”以外的目的地,。下圖即為卡門線,“卡門線”是國際公認(rèn)的大氣層與太空分界線,,也就是太空的邊緣線,,位于地球表面100公里以上。 據(jù)《財富》雜志報道,,該公司預(yù)計將在2018年搭載付費(fèi)乘客飛行,,它將打造6枚“新謝潑德”火箭,搭載6名乘客自主飛行至地球100公里的高空,。
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“看世界”公司的航天器——首次載人飛行時間:2017年
“看世界”公司也能將一名普通人送至10萬英尺(約合30480米)的高空,,讓游客們俯瞰地球美景,目前一趟旅程的售價為7.5萬美元,。
這一目的地嚴(yán)格來說,,并不算處于太空中,但顯然已經(jīng)很遠(yuǎn),,足以看到以夜空為背景的地球曲面,。而且乘客不會經(jīng)歷穿越地球大氣層時感受到的重力,因?yàn)樗麄兪浅俗粋€用氦氣球吊起的航天器以每分鐘304.8米的速度升空,。
整趟旅程大約需要4小時,,上升至目標(biāo)海拔大致需要1.5至2個小時,然后飛行器會在這樣的海拔高度中,,停留2小時,,比任何其他太空旅游公司提供的觀賞時間都要長。
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維珍銀河公司的“太空船二號”——首次載人飛行時間:未知
“太空船二號”由維珍銀河公司制造,這款可重復(fù)使用的固定翼航天器是該公司首款提供私人亞軌道飛行的航天器,。
7 NASA的“獵戶座”飛船——首次載人飛行時間:2021到2023年 美國國家航空航天局(NASA)正在研制16英尺長(約合4.88米)的新一代載人宇宙飛船“獵戶座(Orion)”,,在太空中將與一個更大的太空艙對接,為6到9個月的太空之旅提供生活空間,。 “獵戶座”飛船相當(dāng)于放大版的“阿波羅”,,可載4~6人,但更加先進(jìn)?,F(xiàn)在,,該宇宙飛船可供宇航員在其間生活約21天,如果宇航員想要長期生活,,則需要一個居住艙,。 星際旅行的技術(shù)大猜想如果我們真的想進(jìn)行深空星際旅行,并前往比鄰星以外更遙遠(yuǎn)的地方,,那么就需要強(qiáng)大的技術(shù)支撐,,目前主要有以下幾種技術(shù)設(shè)想,當(dāng)然具體可行性程度還未可知...
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離子推進(jìn)
傳統(tǒng)的火箭通過向后噴射氣體來向前推進(jìn),。離子推進(jìn)器使用相同的原理,,但與噴射高溫氣體不同,它們噴出的是帶電粒子(離子),。
由此產(chǎn)生的推力非常微小,,但就產(chǎn)生相同的推力而言,,離子推進(jìn)器所需的燃料比傳統(tǒng)火箭少。如果它們能長期穩(wěn)定地工作,,最終也能把飛行器加速到極高的速度,。
2 核脈沖推進(jìn) 上世紀(jì)中,美國核科學(xué)家首次提出了核脈沖推進(jìn)方法可用于星際間航行,,基本想法是:在飛船被火箭等工具送入太空后,,于高強(qiáng)度防護(hù)板后,以一定時間間隔引爆小型核爆炸裝置,,推動飛船加速前進(jìn),。 這一思路后來得到改進(jìn),演化出三種利用核能的方式:核反應(yīng)堆的熱能,、來自反應(yīng)堆的高能粒子以及核彈,。盡管所有星際航行的動力問題設(shè)想中,普遍認(rèn)為核脈沖推進(jìn)是水平最低的,,但也遠(yuǎn)超過了我們現(xiàn)在的技術(shù)水平,。
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核聚變火箭
與核裂變方式相比,核聚變方式推進(jìn)飛船的威力要大得多了,。
4 星際沖壓發(fā)動機(jī) 所有的火箭,,包括核聚變火箭,,都存在一個根本問題。為了獲得更高的加速度,,就必須攜帶更多的燃料,,這就會使得飛船變得越來越重,最終又減緩了加速。因此,,如果你真想進(jìn)行星際旅行,,就應(yīng)該避免攜帶任何燃料。 1960年物理學(xué)家羅伯特·巴薩德(Robert Bussard)提出的星際沖壓發(fā)動機(jī)就能干凈地解決這個問題,。它并不攜帶核燃料,,而是通過電離周圍宇宙空間中的氫,并且使用“電磁網(wǎng)”將它們吸入飛船做為燃料,。由于星際空間中氫的數(shù)量非常少,,這張電磁網(wǎng)必須要有數(shù)百甚至上千千米寬。 5 太陽帆 這是解決燃料攜帶問題并且達(dá)到超高速的另一技術(shù),,但代價是時間,。 就如借助風(fēng)能的風(fēng)帆,,太陽帆汲取的是太陽光中的能量,。太陽帆已經(jīng)在地球上的真空室中成功地進(jìn)行了測試,但軌道測試卻屢遭不幸,。2005年,,“宇宙”1號發(fā)射失敗,另一個“納米帆-D”也因火箭發(fā)射失敗而告終,。
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磁帆
作為太陽帆的一個“變種”,,磁帆由太陽風(fēng)推動,而非太陽光,。
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光子推進(jìn)
這也許是我們快速到達(dá)比鄰星系統(tǒng)的最佳選擇,,不僅成本劃算,技術(shù)可以說是現(xiàn)成的,。因此,,就在發(fā)現(xiàn)比鄰星b消息公布的第二天,1億美元的“突破攝星”計劃就宣布將自己的目標(biāo)對準(zhǔn)比鄰星b。
攝星計劃始于今年4月,,由科學(xué)家霍金與俄羅斯億萬富翁米爾納聯(lián)合啟動,。其設(shè)想利用傳統(tǒng)火箭發(fā)射母體太空船,將數(shù)千個配備太陽帆的“納米飛船”帶往地球高空軌道,,高能激光將在數(shù)分鐘內(nèi)將“納米飛船”加速到20%的光速,,驅(qū)動其飛向目標(biāo)。
“人從未比在太空行走時顯得更為渺小或更為偉大,?!? |
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