航天器遇到瓶颈了吗人类科技遇到瓶颈了吗,永远也不能到达另一个恒星了吗?航天器就那么快了吗?

2022-04-21 文化 69阅读
瓶颈天天有,现在来说,化学能火箭的性能基本接近极限了,但电火箭、核火箭和电磁弹射都方兴未艾,所以谈不上什么大的瓶颈。加上化学能火箭的复用和空天飞机都已经列上议事议程,所以目前我们实际处于航天大爆发的前夜。
至于到达其它恒星,我们大概需要一百年左右的时间才能发展出相应的技术,但可以肯定不是你想的那种技术。大概几百年之内我们就会达到一个现有物理学理论无法超越的瓶颈。
未来的航天器肯定会比现在快很多,但也肯定达不到你想象的程度。
解释一下吧。
根据动量定律,可以推导出航天领域一个十分重要的公式:
ΔV=Vc*Ln(M/m)
其中这个Vc就是航天领域中的一个核心指标:比冲。
如果我们按照能量最高的核聚变,氢聚变成氦来计算,其最大比冲也只能达到35000千米/秒,如果制造成火箭,顶了天也只能达到光速的30~40%,这就是核聚变火箭的极限了,也是我们现有物理理论体系的极限。

我们人类要想达到另一个恒星系,在可预见的物理体系内,只有世代飞船。简单的说就是人们用几代人甚至几十代人的时间跨越星际空间。或许你会觉得这个方法很low,但是它具有极高的现实可行性。
首先是技术上很快就能实现。大型的核动力空间站甚至太空城,在二十一世纪之内出现于地球轨道上基本是板上钉钉的事情。
其次是政治上很现实。可以想见在几百年之内,地球上发生战争,宇航员直接把太空城开走,这样的事情也几乎肯定会发生。
第三是我们周围的星空其实没有那么空旷。实际上我们在海王星外面的柯伊伯带上已经发现了很多小行星,再往外还有奥尔特云。一般估计奥尔特云里面直径超过一千公里的小行星数量都是好几万亿的,而且绵延好几光年的范围,一直和周边恒星的奥尔特云相连。世代飞船其实不需要飞很远,在太阳系外围找个小行星停留下来生活繁衍,开发资源,建造新的太空城和飞船,几百年之后就能变成一个相当大的人类社区。然后又可能建造几艘、几十艘甚至几百艘世代飞船继续往外飞。所以世代飞船只要成功走出第一步,就会滚雪球一样的迅速增长,直到铺满整个银河系。
铺满整个银河系需要的时间有多长?几百万、最多几千万年。在地址史上就是一瞬间而已。
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