人类进入星际时代之前,需要跨过哪些门槛?

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-11-26  来源:来自互联网  作者:来自互联网  浏览次数:411
导读

所以说不解决了超光速通讯问题,人类永远也无法真正进入星际时代,即便是各方面技术都满足了,也会因为通讯问题而不敢进入深空。 我们都知道宇宙航行所需要的能量是十分巨大的,目前人类无法前往距离地球更远…

人类是一种好奇心很重的生物,可以说在数百万年的进化过程中,推动着人类不断前进、不断探索未知的动力之一就是对世界的好奇。

在茹毛饮血的原始时期,因为生产力的落后导致人类对于整个世界都是好奇的,好奇为什么会有日夜变换、为什么会有风雨雷电、为什么会有地震海啸……

到了科技飞速发展的近代社会,依靠着先进的科学技术以及科技设备,对于那些让原始人感到好奇的问题已经得到了完美的解答,小小的地球已经无法满足人类的探索欲望,此时无垠的宇宙成为了人类好奇心新的承载地。

为了满足好奇心同时也是对未知的渴望,人类在上个世纪60年代成功走出地球踏足星辰大海,标志着人类一只脚已经踏进星际时代的大门。

事实上,一只脚踏进星际时代的大门和两只脚同时踏进,是有着本质上的区别的,就像人类研究可控核聚变一样,一只脚早在几十年前就已经踏进去了,但是想要两只脚同时踏进去,永远还剩下五十年。

制约人类掌握可控核聚变的原因有很多,而限制人类全面进入星际时代的原因也有很多,而在这众多的原因中有四个原因可以说是主要限制因素,下面就来看看是哪三个吧。

一、通讯问题

目前科学界有一个普遍的共识,如果抛开所有星际旅行所需的能源、材料等问题来看的话,通讯问题可以说是制约人类星际殖民或者星际旅行的首要因素。

为什么会这么说呢?我们都知道目前人类通讯手段主要是无线电,就连和距离地球217亿公里的“旅行者一号”联络,采用的通讯方式也还是无线电。

而无线电的在真空中的传播速度和光速相同,在太阳系内还好说,最多也就几十分钟的延时(目前和旅行者一号有20分钟左右的延时),但是一旦距离地球十几甚至是几十光年,就意味着延时达到了惊人的十几甚至是几十年。

这就像脱了线的风筝,地球根本无法对殖民地或者飞船进行管理调控。要知道这种情况是极为危险的,就像古代,为什么皇帝不在宫里时有人敢宫变?就是因为信息传输不及时,导致皇帝无法实时掌握宫内动向。

更为重要的是,以目前人类的寿命和繁衍速度来看,如果从地球发射一艘目标几十光年外的飞船,那么很可能刚走到半路,飞船上的地球人已经不认为自己是地球人了。

所以说不解决了超光速通讯问题,人类永远也无法真正进入星际时代,即便是各方面技术都满足了,也会因为通讯问题而不敢进入深空。

二、能源问题

我们都知道宇宙航行所需要的能量是十分巨大的,目前人类无法前往距离地球更远的行星,最主要的问题就是能源问题。

以火星为例,因为路途遥远所以飞船到达火星需要携带巨量的燃料,但是即便是携带了巨量的燃料,这些燃料也最多够飞船单程消耗,根本无法往返,也就意味着去往火星实际上是一次单程旅程,到了那之后根本没有燃料返回。

而人类如果想要进行更远的深空旅行,则需要数量更为庞大的能源用来消耗,因为不仅仅发动机飞行需要消耗能量,飞船上供人类生活的设施同样也要消耗能量,甚至可能比飞船发动机消耗的还要多,毕竟维持一个小型生态圈是非常消耗能量的。

但是目前关键的问题在于,以人类目前的科技水平以及能源等级来看,根本无法一次将如此多的燃料发射升空,只能用火箭一点点将能源运送到太空,最后整合到一起。

但是如此一来又带来了一个新的致命问题:携带巨量的能源人类可能连太阳系都出不去。因为携带太多的能源导致飞船质量过大,发动机的动力根本不足以抵御太阳的引力。

可能有的朋友会想,可以少带点能源,事实上,因为目前人类所使用的能源还是化学能源,而化学能源能量转化率很低,如果带少了的话,根本无法维持飞船运行和里面人类的生活,发射这样的飞船也是没有什么意义的,还不如再发射一个旅行者号。

综合来看,目前不考虑空间跳跃、虫洞这样“科幻”的星际旅行方式的话,只有可控核聚变和正反物质湮灭产生的能量能够解决以上的弊端,并且还能满足消耗。

三、定位问题

和在地球上开车和开船一样,如何星际旅行不迷航也是人类迫切需要解决的问题,毕竟茫茫宇宙中的参照物并不像开车开船那样好找。即便是参照物找好了,也会因为参考坐标太远,从而无法判断自己当前的相对位置。

目前科学界认为在进入星际时代后,最有可能成为人类导航系统的就是“脉冲星”。因为脉冲星会周期性的发射脉冲,并且周期十分精确,时间误差可以达到微秒甚至是纳秒级别。

因此许多科学家认为,只要在宇宙中观测到多个脉冲星,依靠脉冲星的特性形成脉冲计时阵,那么这就成为了一个天然的深空网络,或者说宇宙定位系统。

当然了,目前能在宇宙中定位的方法并不是只有这一个,科学家还想到了许多方法,比如通过固定射电信号导航、通过已知天体的相对位置导航、通过惯性导航等等,但是这几种方法适用面都相对较窄,目前只有脉冲星导航法最好用,所以得到了科学家们的推崇。

总的来说,人类如果想要进入星际时代,所需要迈过的门槛肯定不止以上所以列举出来的三个问题,还有更多更复杂的挑战等着人类去克服,但是只要人类克服了以上三个问题,那么后面的难题问题终归会有被征服的一天,希望这一天不会太遥远。

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