到银河系“遨游”的技术参数
在未来的几十个世纪内,人类将开始进行恒星间的旅行,人类不仅会在太阳系中“航行”,还将冲出太阳系,在银河系中“遨游”。
建立人造行星
恒星间旅行需要建造一艘巨大的飞船,实际上是一艘运行的人造行星,它要在没有太阳的环境下至少生存一万年。这艘飞船的建造大约需要花费150年之久。在建造期间,数千亿吨的燃料和建筑材料需要运送到地球近地轨道,并在那里进行安装,飞船最初的质量必须在1000亿吨左右(相当于2000万艘超级油轮)。
为什么飞船必须建得如此之大呢?因为,按现有的宇宙速度,越过最近的星系——半人马座α星,也需要500年~1000年的时间。因此,这种旅行要经过几十代乃至上百代人的延续。大量的人口是保持遗传和文化的长期稳定性的一种途径,在这假设的飞船达到目标时,它将装载一亿以上的人口。
这艘飞船的实际形状可能像一个煎饼或者圆盘,直径约为500千米。扁平状飞船的作用在于提供数亿平方米的表面积,在上面分布有推冲器和燃料,表面积最大的方向对着运动方向。生活区、工厂、商店、医院等别的建筑采取模块化、分格式设计,可以有效地减少由于碰撞、空气泄漏和别的灾祸带来的损害。
, 百拇医药
飞行的时间
在旅行开始之初,一艘1000亿吨的“人造行星”几乎有一半是由“反物质”组成的。“反物质”为飞船提供了一半的燃料,它与飞船本身结构的物质进行反应,从而为飞船提供巨大的动力。它供给飞船足够的热量,为飞船上的工业和交通运输提供了能源。
这艘巨大的人造飞船有100台发动机,它每秒钟所产生的能量,差不多等于目前全世界所有核武器库存贮的总能量;每10秒钟,发动机能量的输出等于现在整个人类每年所需要的能量。
分布在飞船“底部”的发动机将提供5000年不间断的推力,使飞船逐渐加大到巡航速度。以这样的速度飞行,飞船能在一年内飞越太阳系,约100年后能飞到最近的恒星,约500年左右的时间可到达银河系的边缘,到达银河系的中央大约需要1000年。
遇到的问题
, 百拇医药 在计划这次航程的社会问题时,需进行多方面的考虑,其中文化的稳定性,飞船上的社会要记住它从哪里来,要到哪里去,这是至关重要的。在这么长的时间里,哪一种政府能够保持长期的稳定性?文化能够有意识地保持其长期的稳定性吗?这些都是科学家们面临的问题。
当飞船到达目的地的邻近地区时,飞船开始进入100年的减速期。飞船的速度要减慢下来,与半人马座α星圆盘边缘附近的某些看起来闪闪发光的星星的速度相适应,这些星星至少已经稳定了100万年之久,它们是地球人类到达的第一个目的地。
旅行的相对论
在“遨游”太阳系时,爱因斯坦的相对论在指导着宇宙旅行。在经典力学中,度量时间的尺度是不变的。而相对论则认为,我们周围的空间和时间都不是绝对不变的,它们往往是随着物体的运动而变化的。当一个物体在高速运动时,长度在收缩,时间在膨胀。假如飞船速度很高,人的呼吸、血液循环以及思维活动等都要减慢2000多倍。在飞船上度过12个小时,地球上就要经过3年之久,就像神话中的“天上一日,地上三年”。所以,飞船的速度接近光年时,可以把几万年的事情在几小时内完成。这是相对论的奇迹,它向我们展现了人类生命所蕴藏的巨大的神奇力量。, http://www.100md.com(骆昌芹)
建立人造行星
恒星间旅行需要建造一艘巨大的飞船,实际上是一艘运行的人造行星,它要在没有太阳的环境下至少生存一万年。这艘飞船的建造大约需要花费150年之久。在建造期间,数千亿吨的燃料和建筑材料需要运送到地球近地轨道,并在那里进行安装,飞船最初的质量必须在1000亿吨左右(相当于2000万艘超级油轮)。
为什么飞船必须建得如此之大呢?因为,按现有的宇宙速度,越过最近的星系——半人马座α星,也需要500年~1000年的时间。因此,这种旅行要经过几十代乃至上百代人的延续。大量的人口是保持遗传和文化的长期稳定性的一种途径,在这假设的飞船达到目标时,它将装载一亿以上的人口。
这艘飞船的实际形状可能像一个煎饼或者圆盘,直径约为500千米。扁平状飞船的作用在于提供数亿平方米的表面积,在上面分布有推冲器和燃料,表面积最大的方向对着运动方向。生活区、工厂、商店、医院等别的建筑采取模块化、分格式设计,可以有效地减少由于碰撞、空气泄漏和别的灾祸带来的损害。
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飞行的时间
在旅行开始之初,一艘1000亿吨的“人造行星”几乎有一半是由“反物质”组成的。“反物质”为飞船提供了一半的燃料,它与飞船本身结构的物质进行反应,从而为飞船提供巨大的动力。它供给飞船足够的热量,为飞船上的工业和交通运输提供了能源。
这艘巨大的人造飞船有100台发动机,它每秒钟所产生的能量,差不多等于目前全世界所有核武器库存贮的总能量;每10秒钟,发动机能量的输出等于现在整个人类每年所需要的能量。
分布在飞船“底部”的发动机将提供5000年不间断的推力,使飞船逐渐加大到巡航速度。以这样的速度飞行,飞船能在一年内飞越太阳系,约100年后能飞到最近的恒星,约500年左右的时间可到达银河系的边缘,到达银河系的中央大约需要1000年。
遇到的问题
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当飞船到达目的地的邻近地区时,飞船开始进入100年的减速期。飞船的速度要减慢下来,与半人马座α星圆盘边缘附近的某些看起来闪闪发光的星星的速度相适应,这些星星至少已经稳定了100万年之久,它们是地球人类到达的第一个目的地。
旅行的相对论
在“遨游”太阳系时,爱因斯坦的相对论在指导着宇宙旅行。在经典力学中,度量时间的尺度是不变的。而相对论则认为,我们周围的空间和时间都不是绝对不变的,它们往往是随着物体的运动而变化的。当一个物体在高速运动时,长度在收缩,时间在膨胀。假如飞船速度很高,人的呼吸、血液循环以及思维活动等都要减慢2000多倍。在飞船上度过12个小时,地球上就要经过3年之久,就像神话中的“天上一日,地上三年”。所以,飞船的速度接近光年时,可以把几万年的事情在几小时内完成。这是相对论的奇迹,它向我们展现了人类生命所蕴藏的巨大的神奇力量。, http://www.100md.com(骆昌芹)