地球人类地球什么时候有人类才可以进行星际航行

未来10大令人振奋的星际航行方案!
科学家们已设想出一些可行方案,能使人类离开其诞生地(地球),去见识外部世界的奥秘。
第十:等离子体发动机
新型航天器推进(技术)被设计成使用电磁力将中性气体转化为能产出推力的超高温等离子体,如高级等离子体火箭推进器。这种技术能彻底缩短行星间星际传送时间,使人们在一个月内达到火星,而以现有推进力则最少需要六个月时间。然而还需要人们几个世界的努力才能使其速度达到光速的15%并实现星际飞行。而那时这项技术将被设计的更好,以适应未来火星短期旅行和其他星际航行需要。
第九:反物质火箭
使用神秘的正常物质的对立物来为宇宙飞船供能,听起来是个怪异的念头。然而这或许是太空航行历程中下一次飞跃,而且该火箭比其他类型的火箭更有威力。其面临的最大难题是如何真正地创造并储存反物质粒子,然而最近天文学家发现在我们身边就有一种丰富的为地球磁场所捕获的反物质资源。即将进行的火箭项目如“VARIES”也使用高强度激光来制造,从来自太空真空环境中的制造粒子和反粒子并使它们碰撞以释放100亿倍于氢氧燃烧系统的能量。如果足够数量的反物质被发现,那么飞船就能以接近光速的速度前行。
第八:太阳帆船
NASA(美国国家航空和宇宙航行局)正在开展其他项目,如“太阳帆船”这种不需要燃料的飞船将于2015年发射。此外,这种太阳帆船能收集由恒星上吹来的太阳风中所包含的光粒子。飞船远离恒星时它还能用配备着的激光发射器来提供光子,它能拥有30000km/s或者说1/10光速的平均速度。星际漫游就像是船只船行大海,然而这(比喻)对于星际旅行来说还是太慢了。这使这一概念与其说是飞行器跨越式前进,不如说是绕恒星航行更为贴切。
第七:核脉冲
这项技术自19世纪60年代使用以来,是极少数如今可使用的星际航行动力。但大多数使用核脉冲推动的工程由于安全和理论问题被迫取消。使用惯性约束聚变的新设计更加安全,而且可以达到20000km/s的速度。但100000公吨重的飞船仍需要花费130年的时间才能到达离我们星系最近的半人马座阿尔法星。这使得这项技术更适合冬眠船胚胎太空殖民和无人任务。
第六:黑洞星舰
基于量子效应,科学家们认为这种星舰会被从黑洞的视界中投放出来,霍金辐射是一种被提议作为推进物使用的电磁效应。研究表明,在配备有抛物面反射的飞船后部制造人造黑洞,事实上是少数能以现有技术实现的星际航行方案。虽然由于人造黑洞有碰触到飞船甚至失控的风险,这是一项危险的选择。这种能源被认为能使人在3.5年内到达半人马座阿尔法星。
第五:阿库别瑞曲速引擎
基于爱因斯坦相对论理论,物体使得它附近的时间和空间弯曲。于是有人假设,时空可以在星舰后部被延长来将起程点远远抛开,折叠性舰前的时空来拉近终点,同时将飞船放置在被夹在前后两处时空扭曲中间的平坦区上。被其后时空的扩展推动着,飞船就像在波浪上航行一样在其曲速泡中前进。这种方法使得从一个星球到另一个星球的移动可以在瞬息间完成,比光速还快十倍,而不用打破物理学定律。尽管其可行性已被证实,扭曲时空所需能量远远超过现今技术所能提供的。然而NASA已经在研究能驾驭曲速旅行的飞船,如IXS企业,这家企业以受米给尔.阿库别瑞理论启发而创作的,《星际迷航》连续剧为参考而命名。
第四:夸克物质矿块
一些科学家怀疑一种少见的拥有巨大质量的小行星群,其核心中藏有产生于宇宙大爆炸中的浓缩的夸克物质。这些奇怪的物质是宇宙中随处可见的超高速旋转小行星,而且每个物质都被计算出拥有100到1000亿公斤重的夸克物质。未来能够开采这种物质的宇宙飞船,能够使用这些矿块来制造数量巨大的反物质,那能推动飞船以接近光速的速度航行很长一段时间。
第三:磁单极子火箭
磁单极子是一种存在于假设中的只有北极没有南极的颗粒,反之也成立,这让它发射出的磁场线压缩成溪流而不是形成环。它的存在被争论了数世纪,直到年这种现象,再次在实验室中被创造出来。虽然它在自然界中的存在还亟待观察,但这已经表明它可以在不违反物理学定律得到情况下存在,而且它能为未来的飞船提供无尽的能量以及深不可测的速度潜能。
第二:星际冲压式喷气发动机
它以《星际迷航》中的星舰为原型,且在19世纪60年代就被罗伯特.巴萨德提出,星际冲压式喷气发动机仍未成为现实,但它很可能是未来最好的一种方案。核聚变火箭的冲压喷气变体,将用数以千计的宽阔的电磁场,作为冲压进气斗,来收集并压缩宇宙中无处不在的氢气。据计算,宇宙飞船在一年内保持光速前进,这将允许任一船只在他的人生中探索多处星系。
第一:虫洞
虫洞被广义相对论所语言存在,它是一种假设层面上的通道,它由时空组成并连接宇宙中两个不同时空。对于能引发这一现象的宇宙飞船而言,其最重要的任务是保持虫洞的开启状态,这个目标可以通过入反重力物质达到,像是已经通过量子效应在实验室中制造出的负能量。即使这一方法理论上可行,可由于其旅程的随机性这种方法是十分危险的。但这不就是真正的星际冒险家会选择的方式吗?
我的更多文章:
( 02:30:00)( 02:20:00)( 02:10:00)( 02:00:00)( 01:50:00)( 01:40:00)( 01:30:00)( 01:20:00)( 01:10:00)( 01:00:00)
已投稿到:
以上网友发言只代表其个人观点,不代表新浪网的观点或立场。人类在太空中能呆多久|航天|地球|节律_新浪新闻
人类是否适合航天,这是一个与生物钟相关的问题。这问题乍看似乎是伪命题,但细想未必就是伪命题。 今天,航天已不是梦想。从航天器绕地飞行,到空间站在轨运行,人类已经完成许多次航天活动,实现了包括登月在内的太空壮举,在空间站连续工作生活的个人纪录达到近一年,累积太空飞行时间的个人纪录达到879天,太空中出舱活动停留时间纪录约9小时。 然而,迄今为止,人类最远的足迹还只在地月系,行星际旅行尚在展望之中,恒星际空间、恒星系空间、星系际空间仍然只可仰望。地球引力作用半径约93万公里,从地理位置来说,人类已经迈出了地球;从引力来说,人类却还没有离开地球。就是如此近距离的太空活动,航天员的生命保障系统也费尽脑子,生物钟仍然大受影响。 有报道说,航天员脑电图显示,飞行第一个晚上睡眠很差,第二个晚上感到疲劳,平均睡眠仅5.3小时。人类感知时间的信息来源可分为三方面:一是生物节律信息,也即“内生物钟”;二是空间物理节律信息,如地球昼夜节律、季节节律、温度变化、地球磁场等;三是社会时间信息,如喧闹与沉静的节律、作息的节律等。在载人航天环境下,即使“内生物钟”起作用,但空间物理节律发生改变,社会时间信息基本缺失,人的机体节律和行为节律也受到很大影响。 失重状态下,心肺节律也产生变化。阿波罗登月航天员在舱外活动和返回地球后,均出现严重心律失常,国际空间站和航天飞机乘员也发现心脏节律显著异常,因心律失常而缩短空间站行程的事发生过多次。因空间环境改变,航天员会发生体温节律延迟、睡眠节律紊乱、内分泌代谢改变、行为机警性降低等现象。 为了尽量使航天员保持“与地球相似”的生物钟,载人航天需要在90分钟左右一个昼夜周期的飞行舱内进行光干预,即通过光照强度、时段、光谱、空间分布等诸多设计,重建24小时一昼夜的地球近日节律。航天员的饮食安排,不仅要考虑营养、消化和排泄的特殊情形,还要作为授时因子起到时间参考作用。作息安排、座舱气压、温度湿度等都作为“制度”来执行。此外,长期处于狭小密闭空间的孤独感、失重辐射等带来的身心不适,都可能扰乱生物钟,也都需要干预。 从生物特性上说,人属于地球,也属于社会。就其属于地球而言,人与地球环境,包括大气环境、生物环境、自然环境、电离环境、地磁环境天衣无缝地融合在一起,人是地球的造物,一旦离开地球,就体会到“在家千日好,出门一时难”。就其属于社会而言,平时我们不以为意的“社会环境”,比如亲友、同事、单位、社群等等人际关系,都像空气一样,滋养了我们,一旦离开,没有噪音,没有扰攘,没有从起床上班到下班回家的一切“烦忧”,陷入离群索居的环境中,也就相当于被关禁闭。 遥远的星际旅行,离开地球甚至离开太阳系的旅行,还只存在于科幻世界。在一些关于星际旅行的影视作品中,飞船上有人值班,不值班的则被冷冻或冷藏起来,以节约“寿命”,同时减少飞船上的消耗,飞船被定义为一种单纯的交通工具。然而,如果真要进行星际航行,飞船就不只是交通工具,还是生活现场,要解决生养延续问题、“社会生活”和“社会建制”问题,否则,值班的人独自面对辽远的星空和漫漫的黑暗,是会发疯的。 寿命,是人的一种大节律、大生物钟。目前,人的平均寿命约在80岁。除非有巨大的技术突破,80年不足以进行任何以生存为指向的宇宙航行,而且,一个以地球为家园、以地球为生存前提的生命,一旦彻底离开地球环境,被投放到没有地心引力、地球磁场,甚至没有返回希望的处境里,驶向不知际涯也不知彼岸的所在,他的生物钟就崩溃了。 人与地球的关系,绝不只是地球为人提供了环境这么简单,而是地球制造了人、演化了人,同时人参与了地球的演化。就此而言,人类并不合适在地球之外活动,如果地球之外有适合人类的地方,那里可能会演化出人,但更加可能的,是演化出另外一种智慧生物形态,他们未必呼吸我们这种大气、适应我们这种温度。就现在人类所看到的来说,地球是唯一的,而“宇宙之大足以产生无数多个类似地球的星体”只是一种信念,以及概率论基础上的猜测。 我们的生命形式、寿命长短乃至分子结构,都是为了在地球上生存,而不是能够在地球之外的地方生存。因此,踏入太空而渴望回家,不只是情感寄托,还是生命本能,甚至是一种分子学上的机制和基因策略,生物钟在航天时的紊乱,终究需要回到地球才会完全恢复正常,这与在地球上飞行要倒时差,不是同一个数量级的关系。
跟格局小的人打交道,就像被缩骨伞夹住脑袋一样不痛快。
号外号外,特朗普又出行政命令啦!行政命令有多强,买不了吃亏,买不了上当,是XX你就坚持60秒!
吴承恩的人生经历,决定了《西游记》背后必然影射着中国特色的官场文化。
没有石油的生活,可能比如今这种依赖石油的生活更加有趣和充实。  我们这个星球上的人类现今正以前所未有的速度在向前发展着,很多的领域已经不是在匀速的发展,而是在加速的发展着,据《2006知识产权组织专利报告》称从1985年到2004年的20年间,全球专利申请数量几乎翻了一番,从88万多件增加到160万件;近些年来我国专利申请量全球领先,2013年我国的发明专利申请量超过日本与美国,成为全球专利产出总量最多的国家。另外,根据摩尔定律当价格不变时,集成电路上可容纳的元器件的数目,约每隔18-24个月便会增加一倍,性能也将提升一倍。换言之,每一美元所能买到的电脑性能,将每隔18-24个月翻一倍以上,这一规律揭示了信息技术进步的速度。真可谓日新月异啊,但我却要提出一个问题,人类真的能在各个领域都这样强劲的发展下去吗?人类真的是或将是无所不能吗?至少在某些领域有没有发展的极限呢?  要回答这个问题离不开人类所在的宇宙,在我们的想象中,未来的人类将是无所不能的,过去的很多科学幻想如今都成了现实,飞上天空,踏上月球,潜入深海,拥有智能机器人,甚至不久的将来火星也将被人类踩在脚下。因此同理推论,现在我们的科幻小说及影视作品所描绘的美好图景也终将成为现实。
楼主发言:5次 发图:0张 | 更多
  在大部分人看来,技术似乎会永远不停的发展下去,但事实却是阿波罗登月后的半个世纪,除了IT技术外,其它技术领域都没有革命性改变,比如火箭技术,化学火箭的速度从第一颗人造卫星上天的1957年就已经超过第一宇宙速度达到8km/s以上,但直到现在也没提高到20km/s以上,以至于进入深空后还要依靠大行星的引力来加速,这实际上还是很原始的方法。但当人们看见最近宇宙飞船连冥王星都到达后连比较悲观的人都认为人类最多一两百年后就可以在太阳系内进行殖民了,在太阳系之内这种情况确实也许不久的将来可以实现。IT技术在上个世纪七十年代后的异军突起掩盖了其它技术部门的停滞不前。但现在IT技术在深度上也遭遇了瓶颈。很多人分不清技术革命和技术改进,深度上挖不下去,但广度上还有很多文章可做,比如IT技术应用到医疗上。  未来人类可以移居到太阳系外宜居行星生活,还有人声称他曾经被“外星人”绑架,如果我在这里说以上这些情况无论人类再发展多少年都将是不可能实现的,外星智慧生命也永远不可能造访地球,你可能很不愿意接受这个情况,但请你继续往下读,看看我所说的是否还是有些根据的。  人类的发展到底有没有极限,个人觉得至少在地球上应该是不好预测的,但对某些领域的一些参数或情况而言是肯定有的,比如,对宇宙飞船而言,它有没有速度极限?当然有,按爱因斯坦的理论,小于光速,这岂不是人人都知道的何必在此多说。但是且慢,我所说的是人类未来实际能达到的飞船速度,不是光凭相对论就得出的结论,这就涉及到人类能够达到的“极限”问题,我认为,既然人类生活在宇宙中,没有超越其自身不过是宇宙中“尘埃”的范畴,人类的科学和技术在广袤的宇宙面前确实有那么一点像雕虫小技之类的了,那么人类在宇宙中观测到的极限数据,也至少应该是人类所能达到的极限,而不管人类的技术如何发达进步。  基于以上判断,大胆得出如下几个初步的推论:  1.宇宙飞船的速度永远不可能超过宇宙中最强烈的超新星爆发的物质抛离的极限速度,即大约2500km/s左右。请注意我说的是“大块”物质的运动速度,至于粒子加速器中微小粒子的速度人类已经把它们加速到接近光速了。至于更大尺度范围比如星系这个级别,由于它是由很多“巨块”(恒星)物质的聚合,非单个“大块”物质,有些星系的“红移”速度已经接近或超过了光速在远离我们,这就更不在讨论之列了。  2.人工所能产生的最大压强永远不可能达到黑洞中心的压强。  3.人工所能产生的最高温度永远不可能达到宇宙中最高温度星体的中心温度。  4.密度:这个更没什么可以说的,人类能制造出密度为无穷大的物质吗?当然不能,但黑洞可以。  结论,宇宙中发生的物质变化及激烈程度要比人工技术造成的大的多激烈的多,所以宇宙观测中物质变化都达不到的极限,怎能设想人工技术能达到,智慧生命只能“逊色”于宇宙,不可能“超越”宇宙,因为其仅仅是生存在宇宙之中的渺小尘埃之上。  好了,如果以上这些初步的推论成立,那么我们可以来计算一下人类能够进行星际航行所需的时间,假设未来人类的宇宙飞船速度能够达到2000km/s,由于仍然远低于光速,所以时间变慢效应可以忽略不计,从地球到我们最近的恒星比邻星就需要645年,这已经远远大于宇航员自身的寿命了,更不要说去更远的恒星了。同样,外星智慧生命也永远不可能到地球上来。至于有些人提到的虫洞等缩短宇航距离的方法就更不靠谱了,按照相对论就算有这些虫洞的情况出现也必须是在强大的引力场如黑洞等极端天体的附近,但飞船真的到了黑洞附近早都粉身碎骨了。试问仅仅凭人工的能力能制造出强大的引力场?真造出来了岂不是反过来将地球这种“微小”质量瞬间吸过去毁灭。  综上所述,人类并不是无所不能的,人类所能看见的最远距离目前约为140亿光年以内,人类能活动的半径则太小了,是以地球为中心,0.5光年为半径画上一个球体,能在这里伸伸懒腰就已经很不错了。这个距离连最近的恒星都远远不能到达。这残酷的事实确实使我们有些失望,不过反过来也告诉我们保护好人类的家园地球,离开了地球这个温暖的家园其实我们什么也不是。
  请关注此帖,对地球更爱护!
  将来人类是机器的身体 头脑是芯片中装入人类的思维 你是说肉身 人类的定义可能突破 那你的话就没意义了
  你们知道费米悖论吗?大过滤器理论为了解释费米悖论费劲了周折,作出了各种假设,其实只要相信笔者文章中说的人类极限是客观存在的这一切的都很容易理解。所以真正经得起考验的假说一定是自洽的。可以去看下天涯上网友的这个帖子:[/6sw7t8]。
  再来谈谈著名的费米悖论,“费米悖论”表明了这样的悖论:A.外星人是存在的——科学推论可以证明,部分外星人的进化如果要远早于人类,他们应该已经来到地球并存在于某处了;B.外星人是不存在的——迄今为止,人类并未发现任何有关外星人存在的蛛丝马迹。费米悖论讲述的是有关概率的论点和稀缺的证据之间的矛盾,因为如果他们来过地球,即使外星人非常先进也不可能一点痕迹都不留下,毕竟他们总不可能不是由宇宙中元素组成的吧。但说他们不存在也不具有说服力,宇宙的复杂多样性、显著的尺度和年龄意味着高等地外文明应该存在。考虑到智慧生命克服资源稀缺的需求和对外扩张的倾向性,任何高等文明都很可能会寻找新的资源和开拓邻近的星系。如果智慧生命能制造的飞船速度极限和光速相比低很多,则这一切都很好解释了。我的这个解释比用其它假说来解释费米悖论要合理的多,如大过滤器理论等,你们可以自行百度并欢迎探讨。
  夏日炎炎,不想出去风吹日晒,不想看人脸色,宝宝零食奶粉,自己的美妆美衣,这里来解决,月入不等。加扣【】  夏日炎炎,不想出去风吹日晒,不想看人脸色,宝宝零食奶粉,自己的美妆美衣,这里来解决,月入不等。加扣【】  夏日炎炎,不想出去风吹日晒,不想看人脸色,宝宝零食奶粉,自己的美妆美衣,这里来解决,月入不等。加扣【】  夏日炎炎,不想出去风吹日晒,不想看人脸色,宝宝零食奶粉,自己的美妆美衣,这里来解决,月入不等。加扣【】  夏日炎炎,不想出去风吹日晒,不想看人脸色,宝宝零食奶粉,自己的美妆美衣,这里来解决,月入不等。加扣【】
  你以现在的科技水平和理论衡量以后东西跟扯淡有什么区别。  而且你说的好像是真一样。如果是真的干嘛有人去研究。你说的理论研究的人不懂吗?他们为什么要研究呢。他们傻逼吗?  
  前后不对,前文还说实现了科幻,创造了不可思议的奇迹,那将来怎么就不可能实现目前觉得不可能的理论?  
<span class="count" title="
请遵守言论规则,不得违反国家法律法规回复(Ctrl+Enter)内容字号:
段落设置:
字体设置:
精准搜索请尝试:
人类究竟可以飞多快?理论上可接近光速
来源:作者:晨风责编:弥尘
北京时间8月20日消息,据英国广播公司(BBC)网站报道,我们人类痴迷于追求更高的速度——运动员们不断打破田径场上的世界纪录,而美国空军则正致力于研制可以突破5倍音速的高超音速飞行器,每小时的飞行速度可达6100公里。然而这种飞行器将是不载人的。但不载人的原因并非是人体无法经受这样的高速运动,事实上,人类在此之前早就已经以超过5马赫的速度运动过。但是我们想要知道的问题是,人类能够承受的运动速度有没有一个极限?甚至是采用绿色能源的赛车都已经达到惊人的高速——但为了探索太空,我们需要比这高得多的速度目前人类的最快运动纪录由3名美国宇航员保持,他们就是阿波罗-10号的三名宇航员。1969年,当他们乘坐的飞船从月球后方绕过时,他们相对地球的运动速度高达每小时39897公里。美国空间设备供应商洛克希德马丁公司的吉姆·巴里(Jim&Bray)表示:“我想,在100年前我们肯定不能想象人类竟然可以接近每小时40000公里的速度运动。”但在今天,我们甚至可以很确定的知道,不久之后这个记录就将被再次打破。巴里是美国正在正在研制的下一代载人飞船“猎户座”(Orion)的项目主管。这种新型飞船的设计旨在将宇航员送入低地球轨道,它将非常有希望突破此前已经保持了46年之久的人类飞行速度记录。根据目前的计划,用于发射猎户座飞船的“太空发射系统”(SLS)火箭将在2021年发射升空,届时它将搭载宇航员访问一颗此前已经被拖入月球轨道的小行星,未来则还将承担起向火星发射载人飞船的使命。在当前阶段,设计师们预料这艘飞船的常规最高速度可以达到每小时约3.2万公里。但即便使用猎户座飞船的基本配置版本,当年阿波罗10号飞船的飞行速度记录就可以被突破。巴里表示:“猎户座飞船的设计着眼于在其整个生命周期内将要承担的多种使命。它的飞行速度还可以大大提升。”但即便是猎户座飞船也并不能代表我们飞行速度的极限。巴里表示:“并没有什么具体的障碍阻止我们人类飞得更快,除了一件事:光速。”真空中的光速大约是每小时10亿公里。那么我们有没有可能从当前的记录每小时4万公里开始逐渐提升,最终达到接近光速的水平?有趣的是,速度本身——也就是我们对于运动快慢的度量——对于我们的身体而言并不存在什么极限问题——只要这种运动时匀速且沿着一定方向的就可以。因此,理论上人体是可以承受以接近光速的速度飞行的情况的。但是,假设我们能够克服建造出超快速飞行器的技术难题,我们只要由水组成的身体仍然将面临许多超高速运动条件下可能将会出现的问题。另外一方面,如果通过对现有物理学的升级或是全新的发现,人类有朝一日能够以超光速的速度飞行,那么或许将会遇到意料之外的危险。美国新一代载人飞船“猎户座”将安装大量防护措施以确保太空飞行的安全过载的威胁还有一点非常重要,那就是:尽管我们现在就可以实现每小时4万公里的超高速飞行,但我们仍然必须缓慢加速到这样的速度,然后再缓慢地把速度减下来。快速的加速或减速对于人体将是致命的:相信大家都看到过两辆高速行驶中的汽车迎面相撞时对于车内人员身体的伤害情况——但要知道这种家庭小汽车速度再快也就每小时几十或上百公里而已。为什么会出现这样的情况?这里就涉及到宇宙中一个非常重要的现象:惯性。任何有质量的物体都会抗拒对自身运动状态的改变。在牛顿第一定律中对惯性现象有着非常好的描述:任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态为止。巴里表示:“对于人体而言,匀速才是好事。我们应当担心的不是速度,而是加速度。”大约一个世纪以前,实用型坚固飞机的出现可以让飞行员在高速飞行中进行机动,很多飞行员后来都报告了与速度与方向改变相关的一些奇怪现象,包括短暂的视力丧失以及感到自己的身体变得沉重或失重。这就是加速度的影响,或者直接就用多少个g来表示,它所代表的含义就是施加在一定质量的物体,比如人体之上加速度的大小。顾名思义,一个g就相当于地球的引力施加在人体身上的加速度,所谓重力加速度,其大小在海平面高度上约为9.8m/s2。g的方向是垂直的,从头指向脚或是反过来。这对于飞行员或宇航员而言绝对是一个坏消息:当这一加速度(或称作“过载”)为负值时,血液从全身向人的头部集中,导致头部出现严重涨感,很像当我们用双手倒立时的感觉。此时飞行员会满脸通红,眼球充血。反过来,当这一加速度为正值时,血液从头部涌向脚部,在极端情况下眼睛和大脑将出现缺氧症状。此时飞行员就可能发生视力模糊甚至短暂失明的状况,最严重时会导致飞行员的昏迷,专业上被称作“过载引发意识丧失”(GLOC)。有很多航空事故的原因都是飞行员的短暂失明或昏迷导致的。一般人大致可以忍受从头向脚方向大约5个g的持续过载,超出这一限度就会陷入昏迷。而受过专业训练并穿着专业飞行抗压服的飞行员则可以在高达9个g的持续强过载压力下仍然意识清楚地操控飞行器。总部设在弗吉尼亚州的美国航空航天医学协会执行主管杰夫·斯文特克(Jeff&Sventek)表示:“就短时间内而言,人体可以承受远超9个g的过载压力。但如果持续时间过长,那就很少有人能够承受了。”如果只持续很短的时间,我们的人体可以承受非常强大的过载而不会造成严重伤害。目前的这项纪录保持者是美国空军上尉小艾利·贝丁(Eli&Beeding&Jr)。他曾经在1958年的一次火箭发动机滑轨实验中记录到82.6g的惊人过载,当时他乘坐的安装了火箭发动机的滑轨器在10秒内加速到了每小时55公里。贝丁当场昏迷,但随后清醒过来后发现只是背部有些许擦伤。这是一次对于人体承受力的绝佳展示。美国空军正在开发能够以超过5倍音速飞行的超高速飞行器技术飞向太空基于所执行的不同任务类型,宇航员们也会经历较高的过载环境:一般火箭发射和飞船返回地面时他们需要承受3~8个g的过载。如果加速度的方向是前胸向后背的,此时较高的过载对于人体的影响是比较小的,因此我们可以看到绝大部分的飞船设计中都会将宇航员们束缚在座椅上,使其面朝飞行加速方向,这是非常科学的设计。而一旦进入稳定的巡航飞行阶段,此时飞船的轨道速度约为每小时2.6万公里,而此时宇航员将不会感受到速度的存在,就像我们坐在高速飞行的客机中非常舒适一样。不过,如果说过载可能并不构成对于猎户座飞船长期任务的威胁的话,小型的太空岩石则可能将会是一种威胁。这些细小的太空岩石颗粒可以达到惊人的运行速度,有些超过每小时30万公里。为了保护飞船和内部的乘员,猎户座飞船设计了厚度在18~30厘米的保护性外壳,另外还有其他的保护性措施和备份设备。巴里表示:“这样我们就能确保飞船不会失去某样关键设备,对于整个飞船而言,我们必须考虑这种太空微陨石可能来袭的角度。”事实是,太空微陨石的威胁还不是未来深空载人飞行将要面对的唯一问题。随着载人飞行的空间飞行速度不断提升,比如执行火星飞行任务时,其他一些问题也必须引起重视,其中就包括宇航员的食物问题以及长期暴露在高剂量宇宙射线环境下可能引发的癌症风险。这些因素在短期太空飞行中都是可以基本忽略的,但在长期飞行中就无法忽视这些问题。美国阿波罗-10号的三名宇航员是迄今飞行速度最快的人。但他们的这项纪录还能保持多久?未来的太空旅行我们对于速度的追求将为我们自己设置前所未有的障碍。将可能突破阿波罗10号速度记录的美国新型飞船的设计仍然将尽量采用经过验证的可靠技术和材料研制,以及基于化学推进的发动机系统,这是人类从第一次太空飞行至今一直采用的方案。然而这样的传统方案在速度方面存在严重的限制,因为其推进效率是非常低下的。因此,为了实现人类火星飞行以及其他目的地的飞行任务的高效执行,科学家们认为有必要开发其他更加高效的推进系统。巴里表示:“今天我们所拥有的设备已经足够让我们到达那里,但我们仍然希望能够看到推进系统的一场革命。”埃里克·戴维斯(Eric&Davis)是设在美国德州奥斯丁的“高等研究所”的一名高级研究科学家,并参与了美国宇航局的“突破推进物理项目”,这是一项持续了6年时间,在2002年结束的技术研究计划。这项梳理出了3种最具有潜力的未来推进方案,这些方案基于传统物理学理论,并且一旦成功将可以让人类宇航员实现行星际航行。简单来说,这三种方案分别基于核裂变,核聚变以及反物质推进。第一种方案的原理是分裂原子,就像在商业核电站中发生的那样。第二种方案则是聚变,合并原子核——这是恒星能源的来源,这项技术人类还尚未能实现可控,或许在未来50年内可以实现。戴维斯表示:“这样的技术非常先进,但仍然是基于传统物理学原理的,并且从原子时代的早期便已经被提出。”从乐观的角度估计,采用核裂变和核聚变技术的推进方案理论上将能够将飞船加速到光速的10%左右,也就是大约每小时1亿公里。当然,最强大的推进方案是第三种,也就是利用正反物质的湮灭反应实现推进。物理学原理已经阐明,当普通物质与反物质相遇时将会发生湮灭反应并释放大量能量。今天,粒子物理学家们已经实现了对反物质的少量制造和储存。但要想制造出有实用意义的大量反物质粒子则仍然需要等待下一代的新型设备和技术,而要想将其转变为实际的飞船推进技术则将极大地考验人类的工程学技术。但戴维斯指出,目前工程师们已经提出了很多非常绝妙的设想方案。如果使用反物质推进引擎,一艘宇宙飞船将能够在持续数月乃至数年的时间里不断加速,达到非常高速度的同时让过载量控制在一个宇航员可以承受的范围内。然而,如此惊人的高速将可能对人体产生全新的危险。高速飞行风险当人以每小时上亿公里的惊人高速飞行时,太空中的任何微粒,从氢气原子到微陨石,实际上都将变成对飞船可能产生威胁的“子弹”。亚瑟·爱德斯坦(Arthur&Edelstein)表示:“当你以这样的高速飞行时,这些微粒相对你的速度将变得非常高。”亚瑟·爱德斯坦的父亲威廉·爱德斯坦(William&Edelstein)在去世之前是美国约翰霍普金斯大学医学院的一名教授,这父子两人在2012年共同发表的一篇论文中阐述了太空中的氢原子对于高速飞船可能构成的风险。尽管在深空环境下,空间内氢原子的密度仅有大约每立方厘米一个原子的水平,但这些原子可能会转变为强烈的辐射。当与高速飞船接触时,氢原子将会破裂形成许多亚原子粒子并穿透飞船,对宇航员和设备都会造成辐射伤害。当飞船速度达到光速的95%左右水平时,这样的辐射暴露将会达到致命的程度。另外以如此高速进行飞行的飞船还将面临加热问题,摩擦产生的高热几乎将会熔化任何现有的传统材料,而宇航员体内的水分将会沸腾,这些都将是极为棘手的问题。在2012年的论文中,爱德斯坦父子提出了利用强大的“磁场报护罩”来保护飞船免受这种氢原子“雨”轰击的方案。但即便采用了磁场保护罩技术,飞船的飞行速度仍然不能超过大约光速的一半,如果超过,宇航员仍然将面临致命辐射危险。马克·米尔斯(Marc&Millis)曾经担任美国宇航局“突破推进物理项目”的主管。在他看来,爱德斯坦父子所提到的这种高速风险目前还根本没有到需要列入实际考虑的阶段。他说:“根据目前我们的物理学水平,要想达到光速的10%已经是非常困难的了。我们还没有达到将会出现危险的地步。打个比方,在我们都没有办法进到水里之前,我们还不需要担心溺水的问题。”超越光速?那么假设有一天我们真的学会了游泳,那么我们未来也会学会时空冲浪吗?或者说我们有没有可能达到超光速飞行?关于超光速飞行的设想,尽管基本是基于猜想,但也并非是完全毫无根据的。其中的一种理论就是电影《星际迷航》中出现的所谓“曲率驱动”概念。从正式物理学角度来说,这种引擎的原理是“阿库别瑞驱动”(Alcubierre&drive),其主要涉及对位于飞船前方,爱因斯坦理论中所描述正常时空进行压缩并在飞船后方将压缩的时空释放的过程。从本质上看,飞船此时是在时空的“团块”中前行,就像一个“曲率气泡”(warp&bubble)。通过这种方式来突破光速的限制。在进行这样的时空跳跃期间,飞船本身仍然被安全地放置在自身的“正常时空”里,从而避免了对宇宙光速限制的违背。戴维斯表示:“如果说传统的飞行方式就像在水里游泳,那么阿库别瑞驱动就像是冲浪,在浪尖上前进。”但实现这项技术面临的最重大问题就在于它将需要一种特殊的物质,其具有负质量,以用于压缩或膨胀时空。戴维斯表示:“物理学原理并不禁止负质量。但目前我们还尚未找到真实案例,在自然界中也从未观察到这样的案例。”另外一个问题,2012年澳大利亚悉尼大学的研究人员发表的一篇文章指出,在进行这样的飞行时,由于飞船所在的,拥有正常时空特征的“曲率气泡”将无法避免与宇宙中其他物质的接触,它将遭受严重的高能宇宙射线轰击。部分这样的宇宙射线将会进入气泡内部并产生致命辐射。困在亚光速水平?这样看来,因为我们生物学上的脆弱性,我们将会被永远地困在亚光速水平上吗?这个问题的答案将直接关系到我们人类是否有朝一日将能够在星系中自由航行,也关系到我们人类是否未来有可能成为一个强大的星系种族。假如按照爱德斯坦父子提出的一半光速的速度极限飞行,我们往返最近的恒星大约需要16年时间。并且根据相对论,以大约一般光速飞行的飞船,其经历的时间膨胀效应将不会非常显著。但米尔斯对此仍然抱有希望。他认为随着人类开发出越来越先进的抗过载服以及微陨石防护技术,未来的人类将能够克服越来越高速飞行环境下将可能面临的困难。他说:“如果未来的物理学能够让我们开发出难以置信的高速飞行器,那么我相信未来的物理学也将让我们开发出难以置信的防护措施。”
软媒旗下软件:
IT之家,软媒旗下科技门户网站 - 爱科技,爱这里。
Copyright (C) , All Rights Reserved.}

我要回帖

更多关于 人类灭绝后地球的图片 的文章

更多推荐

版权声明:文章内容来源于网络,版权归原作者所有,如有侵权请点击这里与我们联系,我们将及时删除。

点击添加站长微信