在1961年,，蘇聯(lián)宇航員尤里·加加林成為人類進(jìn)入太空第一人。8年以后,，美國宇航員尼爾·阿姆斯特朗和巴茨·奧爾德林成功登上了月球,。這是至今為止人類所到過的最遠(yuǎn)距離。

目前的太空飛行技術(shù)——化學(xué)燃料火箭——無法用于長距離的深空飛行,，所以人類未能走得更遠(yuǎn),。

美國的“阿波羅10號”宇宙飛船是迄今速度最快的載人航天器，其最高速度達(dá)到了每小時39895千米,。即使以這個速度飛行,，到達(dá)距離地球最近的恒星系統(tǒng)——4光年遠(yuǎn)的半人馬座阿爾法星系也需要12萬年的時間。

如果人類真的想進(jìn)行深空星際旅行,，就需要采用一些新的技術(shù),。下面就是專家提出的未來星際飛行的10項新技術(shù)。這些技術(shù)范圍廣泛,，可行性大不相同,，有些可能不久就能夠?qū)崿F(xiàn)，有些也許根本就不可能實現(xiàn),。

01離子推進(jìn)器

常規(guī)火箭是通過尾部噴出高速熱氣體產(chǎn)生推力前進(jìn)的。離子推進(jìn)器的工作原理與其相同,，但噴的是一束帶電粒子或離子,。

離子推進(jìn)器產(chǎn)生的推力較小，但產(chǎn)生相同的推力所需要的燃料要比常規(guī)火箭少得多,。只要離子推進(jìn)器能夠長期穩(wěn)定工作,，就能把飛行器加速到極高的速度,。

目前，一些航天器已使用了離子推進(jìn)器,，例如日本的“隼鳥”號小行星探測器

和歐洲航天局的SMART-1月球探測器，

這一技術(shù)正在逐步完善,。

最有希望成為更遠(yuǎn)太空旅行飛船推進(jìn)器的是可變比沖磁等離子體火箭（VASIMR）。與通常采用強(qiáng)電場加速離子的離子推進(jìn)器不同,，VASIMR使用射頻發(fā)生器（不是像用于無線電廣播的發(fā)射器）把離子加熱到100萬攝氏度,。

VASIMR的工作原理是：在強(qiáng)大的磁場中，離子會以固定的頻率旋轉(zhuǎn),，將射頻發(fā)生器調(diào)到這個頻率,，為離子注入額外的能量，從而大幅度增加推力,。VASIMR的初步測試結(jié)果相當(dāng)好,。專家認(rèn)為，如果一切順利,，VASIMR將能夠推動載人飛船在39天內(nèi)到達(dá)火星,。

可行性：數(shù)年后可能實現(xiàn)。

02核聚變動力火箭

在火箭上安裝一個聚變反應(yīng)堆,，利用核聚變反應(yīng)堆產(chǎn)生的能量推動火箭，這就是核聚變動力火箭,。大多數(shù)核聚變反應(yīng)堆都是用被稱為“托卡馬克”的裝置來驅(qū)動聚變反應(yīng)的,。該裝置極為笨重，并不適用于火箭,。核聚變動力火箭用慣性約束核聚變,。這種設(shè)計以高功率能量束（通常是激光）取代磁場，通過劇烈引爆小顆粒燃料引發(fā)外層爆炸,，進(jìn)而推動內(nèi)層物質(zhì),，觸發(fā)核聚變。當(dāng)核聚變反應(yīng)發(fā)生后,，磁場會引導(dǎo)所產(chǎn)生的高溫離子從火箭尾部噴出,，實現(xiàn)核聚變火箭的推進(jìn)。

20世紀(jì)70年代,，英國星際學(xué)會詳細(xì)地研究了這一類型的核聚變動力火箭,，它們可以在50年內(nèi)把人類送往另一個星系。美中不足的是,，盡管研究人員已經(jīng)努力了幾十年,，但是至今還沒有一個可以工作的核聚變反應(yīng)堆,。

可行性：有可能，但最少還要幾十年,。

03核脈沖推進(jìn)技術(shù)

這種技術(shù)的基本思想是：通過定期扔出核彈推動火箭前進(jìn)。

美國國防部高級研究計劃局（DARPA）曾經(jīng)于1955年在代號為“獵戶座”的項目中認(rèn)真地研究了核脈沖推進(jìn)技術(shù),，以設(shè)計出一種快速的星際旅行方案,。即使按照今天的標(biāo)準(zhǔn)來看，DARPA的設(shè)計也非常宏偉,，它需要建造一個很大的減震器,，外加一個用于保護(hù)乘客的輻射防護(hù)罩。這種方案看起來可行,，但它可能會對地球大氣層造成嚴(yán)重的輻射,。當(dāng)首批核試驗禁令頒布以后，這一計劃最終于20世紀(jì)60年代被取消,。

盡管存在許多擔(dān)憂，一些科學(xué)家仍然在繼續(xù)提出新的核脈沖推進(jìn)方案,。從理論上來說,，一艘由核彈驅(qū)動的飛船速度可以達(dá)到光速的1/10，以這樣的速度到達(dá)最近的星系只需要40年,。

可行性：完全有可能實現(xiàn),，但存在風(fēng)險。

04巴薩德沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)

1960年,，美國物理學(xué)家羅伯特·巴薩德提出沖壓式噴氣發(fā)動機(jī)概念。它的原理和核聚變動力火箭一樣,，但不需要攜帶核燃料,，而是電離周圍太空中的氫物質(zhì)，然后用強(qiáng)大的磁場吸收這些氫離子做燃料,。

由于星際空間中氫物質(zhì)很少,，該發(fā)動機(jī)的磁場必須足夠大，甚至要延伸到數(shù)百乃至數(shù)千千米之外,，才能獲得足夠的燃料,。如果發(fā)射前進(jìn)行精密的計算，設(shè)計出飛船飛行的精確軌道,，或許可以不需要巨大的磁場,，但到達(dá)目標(biāo)行星的路途會曲折很多。

可行性：存在巨大的技術(shù)挑戰(zhàn),。

05太陽帆

太陽帆依靠太陽光的能量前進(jìn),，該技術(shù)已在真空室中成功測試，在太空軌道上的測試卻失敗了,。2005年,，美國行星協(xié)會設(shè)計的世界第一艘太陽帆飛船“宇宙1號”因為火箭推進(jìn)器出現(xiàn)故障，發(fā)射失敗,。

盡管在初期出現(xiàn)了各種問題,，但是太陽帆仍然是一個非常有前途的太空技術(shù)，至少它可以保證在太陽系內(nèi)飛行時,，得到太陽光最強(qiáng)大的推進(jìn)力,。

可行性：完全有可能，但適應(yīng)空間有限,。

06磁場帆

磁場帆是太陽帆的變種。與太陽帆不同的是,，磁場帆是由太陽風(fēng)提供推動力,，而不是太陽光。

太陽風(fēng)是一種擁有自己磁場的帶電粒子流,?？茖W(xué)家的設(shè)想是，在太空飛船周圍制造一個與太陽風(fēng)磁場相排斥的磁場,，這樣就可利用磁場的排斥力推動飛船飛行,。

另一個變種是“太空蜘蛛網(wǎng)”。這種技術(shù)是在太空飛船周圍延伸出一個帶正電的電網(wǎng),，使之與太陽風(fēng)中大量的正離子相斥,，從而獲得推進(jìn)力。

理論上,，磁場帆或類似的其他技術(shù)還可以利用行星的磁場來使飛船改變自身的軌道,，甚至駛離行星際空間。然而,，太陽帆和磁場帆都不適合星際旅行,。當(dāng)它們遠(yuǎn)離太陽的時候，陽光和太陽風(fēng)的強(qiáng)度就會急劇下降,，因此,，無法達(dá)到飛往其他恒星所必需的速度。

可行性：只適合太陽系內(nèi)旅行,。

07能量束推進(jìn)技術(shù)

如果太陽沒有足夠的能量推動真正的高速星際飛船，也許可以通過向飛船發(fā)射能量束來做到這一點。從地面上發(fā)射強(qiáng)大的激光,，燒蝕飛船尾部的特殊金屬,，使金屬逐漸蒸發(fā)形成蒸汽，從而提供推進(jìn)力,。

另一種相似的技術(shù)是由美國物理學(xué)家和科幻小說家格雷戈里·本福德提出的,，他認(rèn)為，可以為飛船裝配涂有特殊涂料的太陽帆,，然后從地球上發(fā)出微波束蒸發(fā)這些涂料,，從而產(chǎn)生推力。

能量束推進(jìn)技術(shù)也存在許多重大挑戰(zhàn),。首先,，能量束必須精確地對準(zhǔn)目標(biāo)；其次,，飛船必須能夠極為高效地利用能量束提供的能量,；另外，產(chǎn)生能量束的裝置的功率必須非常強(qiáng)大——在某些情況下,，所需的能量甚至超過了目前人類的總能量輸出,。

可行性：存在極大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

08時空扭曲技術(shù)

1994年,，英國威爾士卡迪夫大學(xué)的物理學(xué)家米格爾·阿爾庫比雷首次提出了類似《星際迷航》中的時空扭曲技術(shù)。這一技術(shù)將用尚未被發(fā)現(xiàn)的,、具有負(fù)質(zhì)量和負(fù)壓力的“奇異物質(zhì)”扭曲時空，使飛船快速接近前方的空間,。飛船后方的空間不斷擴(kuò)張,，它就好像處于一個不斷膨脹的“彎曲泡”中，可以飛得比光還快,，而且不會違背相對論的原理,。

然而，這種技術(shù)存在許多問題,。首先,，維持這種時空扭曲需要巨大的能量，這種能量或許會比整個宇宙的全部能量都大,；其次,，它會產(chǎn)生大量威脅宇航員生命的輻射；另外,，也沒有證據(jù)表明存在這樣一種特殊的物質(zhì),。

更為關(guān)鍵的是，2002年發(fā)表的計算證明，飛船無法往“彎曲泡”的前方發(fā)送信號,，這就意味著宇航員將無法操控飛船,。事實上，無論能提供多少能量,，從物理學(xué)上講似乎都不可能產(chǎn)生這樣的“彎曲泡”,。

可行性：顯然不可能。

09蟲洞技術(shù)

“蟲洞”是創(chuàng)造了“黑洞”一詞的著名物理學(xué)家約翰·惠勒提出的,，是指宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。

關(guān)鍵的問題是,，蟲洞確實存在嗎,？如果存在，我們是否能夠從中穿過,？遺憾的是,，這兩個問題的答案很可能都是“不”。

蟲洞穩(wěn)定存在的前提是阿爾庫比雷提出的“奇異物質(zhì)”存在,，但是目前還沒有發(fā)現(xiàn)這樣的物質(zhì),。

另外，雖然可以用特殊的負(fù)能量場來維持蟲洞處于張開的狀態(tài),，但一旦有物質(zhì)或能量進(jìn)入蟲洞,，它都會立即關(guān)閉。

20世紀(jì)90年代,，俄羅斯物理學(xué)家謝爾蓋·克拉斯尼可夫提出了一種不同類型的蟲洞,。這種蟲洞自身可以制造出“奇異物質(zhì)”，因此可以自我維持,。另外,，如果蟲洞可以用于穿越空間，那它也可以被用來創(chuàng)建時間機(jī)器,，這違反因果規(guī)律,。

可行性：幾乎不可能。

10多維空間技術(shù)

我們能夠看到的宇宙空間是三維的,。德國物理學(xué)家布克哈德·海姆提出，如果宇宙存在更多的空間維度,，飛船則可以穿行其中,，實現(xiàn)極端速度。不過布克哈德·海姆的這一想法在很大程度上是不可理解的,，也從來沒有得到過同行的認(rèn)可,。

可行性：難以理解。