互动科普

他有吸引力的推进方式

除了核聚变的方式之外，还有利用核裂变发电来产生推进能的方法。但是与核聚变相比，裂变产生的能量密度要低一些，不能满足星际航行，并有产生危险的放射性物质的问题。

此外，还有“反物质推进”这种在原理上很有吸引力的推进方法。在世界上存在着性质相似但是带电相反的正反粒子对，比如“电子”的对应物就是“正电子”。当物质和反物质相互碰撞时，会发生湮灭，其质量将会全部转换为能量，因此能产生比核聚变还要高数百倍的能量。以现在的技术，能够在“加速器”上产生出反物质，但是一碰到普通物质就会变成能量，所以还无法大量地储存。

还有，从原理上讲，还可以制造带有巨大帆的探测器，在宇宙空间中通过激光的照射来进行加速。在日常生活中可能不会发现，实际上光也会对物质产生压力。但是能够加速探测器的激光束的能量必须非常的强大，即便在将来，实现的难度估计也是非常大的。

根据现在的状况来看，最有可能实现的还是激光核聚变推进。

如何进行减速制动？

假定推进方法都能顺利地开发出来，那么，减速的方法也得同时开发出来。否则即使把探测器送到了目的地，也只能以极高的速度（光速的10%）掠过，这恐怕不是人们希望的结果。作为探测器，它应该能够进入恒星的公转轨道，在那里停留下来并长期地观测下去。

最简单的办法，就是在接近目的地时，探测器方向翻转过来进行喷射。但是为了减速，反向喷射所需要的能量与加速时需要的能量是一样的，这就需要携带大量的燃料。

还有一种设想，是利用“磁等离子体航行”来进行减速制动。简单地说，在宇宙空间张开半径为10公里的“磁场风帆”，它能够借助从恒星上吹出来的被称为“星风”的等离子体，以此实现减速。

科学家正在开发借助太阳风来进行加速的装置，从而可以建造达到太阳系外部边缘的探测器。在恒星际航行时，可以利用行进方向上恒星的星风来进行减速。地面实验已经验证了“借助等离子体流来进行磁等离子体航行”的可行性。

试想从帆船到宇宙飞船的变迁，希望尚存

至此，尽管对星际航行的研究在不断地推进，但真正实现它仍是非常有挑战性的，还必须要等到有关激光核聚变等推进技术的进一步发展。

另外，在通向邻近恒星的道路上，推进方式之外的课题也是堆积如山。比如说，通信的问题。要想实现4.37光年距离上的通信，必须要超越现有探测器的通信技术水平。还有探测器的寿命，也是个严重的问题。可以想象，要制造50年没有维护又不停工作的机器，将会遇到多么大的困难。在宇宙空间中，还有各种各样的高能宇宙射线飞过。一旦飞出太阳系之后，探测器遭受高能粒子轰击的概率预计会高出很多，这会增大机载计算机的错误和故障率，从而带来不可预知的风险。

尽管如此，也没有必要丧失希望。与数百年前大航海时代的帆船相比，把人类送入宇宙的飞船所使用的能量提高了680亿倍。这样的事情都实现了，星际航行也并非永远不可能。你觉得呢？

（本文发表于《科学世界》2013年第4期）