太空几乎没有阻力，飞船理论上能一直加速，为何还说星际旅行很难
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星际旅行一直是人类的梦想。在科幻电影和小说中,我们常常看到各种超光速飞船在星际间自由穿梭的场景。那么,在现实世界中,星际旅行真的有可能实现吗?
随着科技的进步，我们已经能够将人类送上月球，探测器也已经飞出了太阳系。在太空中，几乎没有阻力，飞船理论上可以不断加速。那么为什么我们还说实现星际旅行非常困难呢？
星际距离遥远，即使高速飞行也需漫长时间
宇宙的尺度之大，令人叹为观止。就拿离地球最近的恒星比邻星来说，它看着近，其实远着呢，足足有4.2光年，换算成公里数，那就是40万亿公里。这个数字太大了，咱一般人难以想象。
就说咱们人类目前最快的飞船"旅行者1号"，它可是厉害了，在太空里一路狂飙，速度都快赶上光速的万分之一了。
可即便这样，它飞了40多年，还只是勉强飞出了太阳系。要是想去比邻星溜达一圈，按照它这个速度，得花7万多年呢。
7万年，地球上的亲朋好友都不知道换了多少茬了。回不回得来都两说，回来了地球也早就物是人非了。这一去，基本上就是和地球永别了。
要是飞船速度能快到接近光速，情况就不一样了。可惜，要达到那种速度，技术难度太大，能耗也太高。光速太快，要加速到那个程度，非得要极其强大的推进系统不可，现在的技术水平还差得远。
就算太空里基本上是真空,但也不是完全没有物质。里头还有一些稀稀拉拉的氢原子,虽然密度低得很,但对飞船多少也有点阻力。
而且光速长途星际飞行需要巨大的能量。根据物理定律,物体的速度越接近光速,其质量就会急剧增加,从而需要更多的能量来加速。
举个例子,要让一艘100吨的飞船加速到光速的90%,需要的能量相当于1000多亿吨TNT炸药同时引爆。目前人类能够利用的能源还难以支撑如此庞大的能量需求。
再者说就算速度上去了，飞船在飞行过程中还得防备空间里的各种危险。宇宙里到处都有微小的尘埃和气体，平时看着天空很干净没啥，但在超高速下撞上去，那可是要命的。
还有宇宙辐射，对飞船材料和船上的宇航员都是巨大的考验。这些问题，都还没有很好的解决方案。
所以，即便在太空里一路加速，星际旅行还是得花很长很长时间。咱们人的一辈子，跟这漫长的旅程一比，那就是弹指一挥间。除非飞船的速度能提到接近光速，要不然星际旅行只能是个遥远的梦。
超高速飞行有望实现
传统的化学燃料火箭，想带着那么多燃料上天，还不得把自己压扁了？就算燃料占了飞船总重量的90%还多，最后速度也就达到光速的千分之一，跟光速比起来，那就是个渣渣。
科学家们也是提出了不少新点子。比如说，利用太阳或者恒星的光压，推动"光帆"飞船，只不过帆是特制的材料，能利用光子的冲量产生推力。
飞船上装有一面巨大的反射膜，这面膜可以捕捉并反射太阳光子，从而产生推力。这种方法的最大优点是不需要携带燃料，只要有阳光，就能不断加速。理论上，太阳帆可以达到非常高的速度，甚至有望飞出太阳系。
太阳帆的概念并非新鲜事。早在20世纪，科幻小说家阿瑟·克拉克就在他的作品《太阳帆船》中描绘了这种技术。如今，科学家们已经开始实际测试太阳帆飞船。
霍金和俄罗斯亿万富翁尤里·米尔纳就发起过“突破摄星”计划，计划利用光帆飞船进行星际旅行。这些微型飞船只有几克重，但在激光的推动下，理论上可以达到光速的五分之一。
还有利用带电粒子流推动的"电动帆"飞船，以及利用行星引力的"弹弓"效应。这些想法听起来是挺美的，理论上速度能上去不少，但真要实现起来，麻烦可就多了去了。
要想推动飞船，那帆面积得有多大啊？材料够轻够薄够结实吗？再说"电动帆"，带电粒子的能量转化效率够高吗？还有利用引力弹弓，飞船的航线控制得多精准？稍有偏差就得狠狠地撞上去 。这些技术难题，没个几十年还真不好攻克。
在漫长的星际旅行中，还有一堆堆的危险等着呢。宇宙辐射那么强，对飞船材料和宇航员的身体伤害有多大啊？
飞船外壳得多厚多结实才能抵挡微陨石的撞击？关键设备要是半路出了故障，那可不是说停就能停的，后果不堪设想。所以说，单是保障飞船和宇航员的安全，就是一个巨大的挑战。
有人说，光速不行，咱就超光速呗！这可不是科幻片里随便说说的。爱因斯坦老爷子早就告诉我们了，任何有质量的物体都不可能超过光速，这是相对论的基本原理。
虽说宇宙中也不是没有超光速现象，比如量子纠缠，还有虫洞。但那都是理论上的东西，离咱们实际应用还远。
同时,新型核能、聚变能等高效能源的利用,也将为未来的星际飞船提供源源不断的动力。
要让星际旅行成为现实,目前仍需在基础科学上取得突破。也许在物理学、天文学等领域的重大发现,会为星际旅行开辟新的途径。
爱因斯坦老爷子的相对论就彻底改变了我们对时空的认知,为超光速飞行提供了理论基础。谁又能断言,在未来我们不会有更惊人的发现呢?
星际旅行需要烧钱
星际旅行，还得有真金白银的投入，顶尖的科技作为支撑。没有雄厚的经济实力和强大的技术实力，星际旅行就只能是镜花水月，是海市蜃楼。
就拿研制新型号的飞船和发动机来说，可是一笔天文数字的投资。美国正在研发的"星舟"火箭，号称是目前在研最大的运载火箭，光是研发费用就高达几十个亿美元。
换算成人民币，那就是几百亿！即便如此，"星舟"火箭在首次发射时，还是在升空后不久就出了意外，星舟足足有120米高,比埃菲尔铁塔还高出一大截。
这火箭刚飞上天,没一会儿工夫,就"轰"的一声,直接炸成了烟花。这下可把马斯克给气坏了,好不容易把这大家伙造出来,结果还是前功尽弃。
不过,马斯克也是个倔脾气,他说啥也不认输。他马上就让手下的人把这火箭残骸给收拾干净,又开始琢磨怎么改进了。
他那帮手下也是一个个机灵得很,三下五除二就找出了问题的症结。原来,这火箭的发动机和分离系统出了毛病,导致了这次的悲剧。
马斯克一听,直拍大腿,说:"这还不简单?赶紧给我把这毛病改了!"他们马上就开始了新一轮的改进。先是把发动机的推力给加大了,然后又优化了分离系统的设计。忙活了好一阵子,总算是把这火箭改得有模有样了。
这一回,马斯克信心十足,说什么也要让这星舟火箭成功发射。结果一切还算顺利,火箭发射升空,飞到了大气层外,眼看就要进入预定轨道了。谁知道,火箭突然就失去了信号,紧接着就传来了爆炸的消息。又是一次失败!
不过好在SpaceX这样的民营航天公司，起码在大幅降低航天发射成本方面取得了重大突破 。他们的可回收火箭技术，让火箭的使用成本大幅下降，为更多国家和机构参与航天活动创造了条件。
由此可见，即使是像美国这样的航天强国，要实现星际旅行也绝非易事，需要付出巨大的代价。
除了飞船和发动机，还得建造发射场地，培养宇航员。发射场地的选址、建设，都是大工程，没有大笔资金的投入是不可能完成的。宇航员的选拔、训练，更是需要花大价钱。
要知道，宇航员要经过层层选拔，接受严格的训练，包括身体素质、心理素质、专业技能等各个方面，没个几年都训练不出来。这些，没有强大的经济实力，是根本无法支撑的。
再看其他国家，经济和技术实力的限制就更加明显了。像美国、俄罗斯、中国这样的航天大国，掌握了先进的航天技术，有比较雄厚的经济实力，尚且要付出巨大代价才能推进星际旅行，其他国家就更不用说了。
很多发展中国家，连进入太空都还有困难，更别提去实现星际旅行的梦想了。
从目前的技术条件来看,载人星际飞行还有很长的路要走,但我们仍然可以在现有基础上朝着这一目标不断迈进。虽然还看不到山顶,脚下的每一步都在拉近我们与梦想的距离。
结语
人类对宇宙的探索从未停止过脚步。从古代仰望星空,到如今用望远镜探测深空,我们一直在追寻宇宙的奥秘。而载人星际飞行,是人类探索宇宙的终极梦想之一。
星际旅行绝非一蹴而就之事。尽管太空阻力很小,但飞船要达到星际旅行所需的速度依然非常困难。我们必须正视前进道路上的种种挑战,同时也要对未来保持乐观和想象力。
哥伦布、麦哲伦等航海家开创了人类探索地球的新纪元,星际旅行终有一天也会成为现实。那将是人类文明的又一次伟大飞跃。
参考文章：
为什么说星际旅行非常困难？
新浪科技 2022-01-11 11:12
太空几乎没有阻力，飞船理论上能一直加速，为何还说星际旅行很难 2024-05-09 11:33·梳云抚月
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