先说结论:

从人类的寿命和技术能力来看,基本没有可能

这个问题就类似于,你觉得蚂蚁仅凭借自身的技术,可以研发科技,制造火箭,最终登上月球吗?

距离人类最近的星系是半人马座南门二(就是三体人那个星系),距离我们大致4.3光年。假设一个人按1.7米计算,那么一个人移动4.3光年,相当于移动了自身的2.2×101?倍的距离

而假设一只蚂蚁体长2毫米,蚂蚁需要自己想办法前往月球的话:地月距离大概36万公里,相当于蚂蚁体长的1.8×1011倍,也就是说:

蚂蚁去月球,相比人类去三体星系,难度还差10万倍以上

也就是说,哪怕是蚂蚁自己造火箭前往月球,也还是比人类造飞船飞到其他星系简单了太多

那么我们换个比喻,如果按蚂蚁自己造火箭去火星,地火距离最近的时候大概5000万公里,相比蚂蚁自身的尺寸,大概是2.5×1013倍的距离,就这样还差不到一万倍吧……也就是说:

人类前往离太阳系最近的星系,其距离相当于地球上的蚂蚁自驾飞船飞往火星,连续飞一万次

你觉得可能么?

人类自己现在还上不去火星呢,嗯,摊手


以现在的角度看,基本没可能

以下是「宇宙战争吧」的一位吧友的证明:

人类太空探索的历程发展到现在,一直是靠化学火箭。然而在追求稳妥可靠———以空叉的猛禽引擎技术为例,和追求高精尖———以叠氮和金属氢为首的高能材质制成的下一代化学火箭燃料为例,这两条路离走到头真的不远了。化学火箭最适合的地方永远是行星表面到行星轨道的旅程,对于更远的远方,我们自然需要更加先进的动力。

裂变核热工质推进,技术几十年前就有了,然而安全性一直不是小问题,并且污染较高。更加先进的核盐水推进,污染更大,高安全性更低,用来做太空导弹倒是合理。

普通工质电推的技术已经发展了几十年了,但是清一色的高比冲低推力,基本上只能来做单推man,去推无人探测器。

VASIMR,性能均衡,通用可靠。只要能量够,重的东西也能推(这玩意儿不造大能量输入不高引擎效率就上不去)。配合裂变堆或者大型光伏阵列,就可以做箱推man,内太阳系都可以去,比现在的探测器快多了。

然而还是不够,VASIMR的比冲终究最多也只能上到万秒级,去外太阳系很麻烦,速度终究也不算快。而单推man和箱推man都不能满足需求时,我们就需要DD。

这就是聚变引擎技术。

有了聚变引擎技术,我们将真正的可以在太阳系内来去自如。不管怎么说,百万秒级的引擎比冲是真的可以为所欲为的。

但是问题来了,行星际航行足够满足需求,那么恒星际航行呢?

科幻小说中我们经常可以看到巨大的恒星际殖民飞船,花费几百年甚至几千年,把休眠中的乘客,从太阳系送到新世纪去。

那么聚变引擎到底有没有这个能力呢?

(注:因为我懒,也没超过0.15c,我没用阿克莱公式,不过问题应该不大。)

文中的聚变燃料方案用的是氘-氦3反应,其质能转换比约为0.39%。

设一艘飞船95%的质量都是聚变燃料,巡航速度设他0.1c好了。也就是说需要加速一次减速一次的话,航程消耗的总所需速度增量就是0.2c。

按照齐奥尔科夫斯基火箭方程来算,喷气速度至少得达到6.547%光速,也就是19641248.95秒的比冲,这已经非常接近氘-氦3反应的理论喷气速度极限两百万秒比冲了。这样一来首先散热问题肯定恐怖如斯(没错,散热问题首先就彻底否定这可行性了),不过要是暂时先不考虑散热的话……倒还勉强能算是合理的。

然而首先你不可能瞬间加减速是吧?因为加速度和飞船引擎输出成正比,那么我们就来算算引擎输出最低不能低于多少,比如按照慢的要死的用十年加速到0.1c来算———我故意的,而且取这数据是有原因的。

一般情况下这种问题应该按照引擎功率(燃料消耗速率/工质流量)来算,因为消耗燃料同时飞船也在减重。大致估算一下的话,按照上述引擎比冲,每个0.1c的速度改变都会让飞船减重77.64%。然后加速时间限定在十年的话那么工质流量至少得有2.46kg/s……

抛开草稿纸上的计算过程直接来看结果,引擎输出至少得有1.55×10∧15W,卡尔达肖夫1型文明可以驾驭的总能量,以地球为例的话大概是1.74×10∧17W,那么你就必须把接近K1文明全文明总输出功率的百分之一塞进飞船剩下百分之五的质量里。

那么这个5%到底有多重呢?飞船本身和乘客自然是必须的,再加上要带去目的地的工业体系和基因———基因倒是不重,因为不一定要带活人和活体动植物去。冷冻胚胎或者量子超算存储基因序列都是可以的,但不可能一个人/一个强AI都不带去。

然而真正的总重只多不少:我们要面对的是超过几百年甚至几千年的超长航程,大量多重替补备份+机器人全自动检修必须得有,而且飞船日常运作的能源肯定也是问飞船引擎要,那么实际上要带的聚变燃料显然还得再多不少。

这么多东西加在一起,大家应该对恒星际航行有一些大致上的概念了。

以上


有很多人最近才来到地球,有些人在克罗玛农人时代就以外星人的形态来到地球改造直立猿。最后因为星系业力被降为人,体验著自己造成的后果,并负有将地球带入更高能量场的责任


以人类的寿命来说是做不到的,但也不是完全不可能。

早在上个世纪60年代,克拉克就在自己小说里提出了星际旅行的解决方案,不发射人,而是发射冷冻胚胎,这就没有寿命问题了。飞几千年遇到合适星球自动降落,自动孵化,机器人养育,用视频学习科学知识,慢慢占领星球,发展文明。如果失败了呢?那就损失一些胚胎。


万物皆可能


我感觉,在21世纪人类有可能无法重返月球了,更不用说其它的了


能达到0.1c就有可能,什么时候把可控核聚变点出来了再考虑这事吧。


推荐阅读:
相关文章