目前人类的太空技术可以说已经发展到了一个前所未有的高度,但仅仅依靠现阶段的太空技术还无法很好的对于宇宙进行探索,对地外是否还有生命进行探索,在未来还会有更多全新的太空技术,包括离子推进器、太阳帆推进技术、磁场帆推进技术、核子脉冲推进器等等,下面让我们一起来盘点一下未来十大最新的太空技术。
传统的火箭是通过尾部喷出高速的气体实现向前推进的。离子推进器也是采用同样的喷气式原理,但是它并不是采用燃料燃烧而排出炽热的气体,它所喷出的是一束带电粒子或是离子。它所提供的推动力或许相对较弱,但关键的是这种离子推进器所需要的燃料要比普通火箭少得多。只要离子推进器能够长期保持性能稳定,它最终将能够把太空飞船加速到更高的速度。相关技术目前已经应用到一些太空飞船上,比如日本的“隼鸟”太空探测器和欧洲的“智能1号”太空船等,而且技术已经取得了很大的进步。未来最有希望成为更远外太空旅行飞船推进器的可能就是VASIMR等离子火箭。这种火箭与一般的离子推进器稍有不同。普通的离子推进器是利用强大的电磁场来加速离子体,而VASIMR等离子火箭则是利用射频发生器将离子加热到100万摄氏度。在强大的磁场中,离子以固定的频率旋转,将射频发生器调谐到这个频率,给离子注入特强的能量,并不断增加推进力。试验初步证明,如果一切顺利,VASIMR等离子火箭将能够推动载人飞船在39天内到达火星。
这是另一项不需要携带足够燃料的技术,因而理论上讲也可达到极高的速度,不过它往往需要一个时间过程才可完成这一目标。与传统的利用风力进行航行的帆船相比,太阳帆是从太阳光线中吸取能量。目前,太阳帆推进技术已在地球的真空室内取得试验成功。然而,在太空轨道上实施相关试验则以不幸而告终。比如,2005年,世界上最大的业余太空科学组织美国行星协会研制了一艘名为“宇宙1号”的太空飞船,它的太阳帆运载火箭因故障而坠毁。尽管在技术的萌芽阶段出现许多问题,但是太阳帆仍然是一个非常有希望的未来太空技术。至少它可以保证在太阳系内飞行,太阳的光线可以为它提供最强大的推进力。将来,人类将可能会主要利用太阳能实现星际间旅行。
与太阳帆不同的是,磁场帆是由太阳风提供推动力,而不是由光线提供推动力。太阳风是一种拥有自己磁场的带电粒子流。科学家提出,在太空飞船周围制造一个与太阳风磁场相排斥的磁场,这样就可利用磁场的排斥力推动太空飞船飞行。与此相近的相关技术还有“太空蛛网”技术,这种技术就是在太空飞船周围延伸出一个带正电的电网,这样的电网可以与太阳风中的大量的阳离子相排斥,从而获得推进力。不管是磁场帆,还是“太空蛛网”技术,都是在利用磁场进行“冲浪”,磁场力使得太空船能够改变轨道,甚至驶离行星际空间。然而,太阳帆和磁场帆都不适合恒星间旅行。当它们远离太阳时,光线和太阳风的强度都急剧下降。因此,在太阳系外,它们没有足够的动力驶往其它恒星。
1994年,威尔士大学物理学家米古尔-阿尔库比列提出了星际物质利用技术。在这种设想中,飞船推进力主要由一种至今未被发现的物质--“外星”物质提供。这是一种粒子,具有负质量和负压力。它可以扭曲时空,从而使飞船快速接近前方的空间,而后方的空间在不断扩张。飞船就好像处于一个不断膨胀的泡泡中,可以飞得比光速快,而且不会违背相对论的原理。然而,阿尔库比列的技术思想存在许多问题。首先,为了维持这种时空扭曲,需要巨大的能量,这种能量或许会比整个宇宙的全部能量都要大。其次,这种驱动器可能会释放出大量的辐射物,严重威胁飞船乘客的生命安全。此外,关于这种外星物质是否存在,至今未有定论。因此,从物理学上讲,很难实现这种扭曲的泡泡。
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