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說起星際旅行，大家的腦海中肯定會響起這段旋律，是的這就是被稱為最強科幻電影的《星際穿越》，里面故事背景的設(shè)定，和畫面視覺的沖擊無不令人震撼，很多人看完嘆為觀止，也有人提出疑問像電影中的星際旅行真的能夠?qū)崿F(xiàn)嗎？

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首先我們不討論影片里沖動的問題，就提里面的飛船，一說到星際旅行很多人都想到了馬斯克的火星移民計劃，旨在用他們研發(fā)的星艦運送100萬人去殖民火星，在火星建造城市。然而目標看起來雖然非常的宏偉，但這時候就有人出來抨擊說，不解決傳統(tǒng)化學(xué)燃料的問題，人類永遠也做不到星際移民。這又是怎么回事呢，今天我們一起來了解一下宇宙飛行能源的問題！那么在這里我就給大家提問個問題：依靠當(dāng)下的火箭燃料，我們真的能登陸火星嗎？

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為什么說不突破能源技術(shù)，人類就永遠無法做到星際旅行呢，我們現(xiàn)在來看一下當(dāng)下的航天科技上用的是什么能源，能源是產(chǎn)生驅(qū)動航天器飛行的能量，現(xiàn)如今航天發(fā)射的主要能源仍然是化學(xué)能，也就是化學(xué)燃料。例如，我們國家主流的運載火箭，被稱為勞模的長征三號運載火箭，使用的就是偏二甲肼加四氧化二氮，雖然長三運載火箭是我們的功勛火箭但被冠以毒發(fā)的名號，發(fā)射時噴射出的黃煙為四氧化二氮殘留物，有劇毒和強腐蝕性。所以，我們國家就研發(fā)出了長征五號運載火箭，使用液氧煤油和氫氧結(jié)合的無毒方案，但還是擺脫不了使用化學(xué)燃料。

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化學(xué)燃料的弊端問題非常明顯的那就是消耗巨大，我們拿上個世紀阿波羅計劃的土星五號舉例，土星五號火箭一級總重約2290噸，單單燃料就達到2160噸，也就是以一秒鐘13噸的速度持續(xù)燃燒165秒。土星五號這個大家伙總重3000噸也僅僅將45噸的載荷送往月球。再拿馬斯克的星艦來說，星艦要前往火星一次，就需要在近地軌道進行3—5次的加油，才足夠使它從近地軌道進入地火轉(zhuǎn)移軌道，并且還得有足夠的燃料，減速緩沖在火星著陸。所以，100萬人移民火星的夢很難實現(xiàn)。

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那么既然化學(xué)能做不到，未來宇宙飛行又有什么能源是可行的呢？毫無疑問目前最有可能的是核能！“嫦娥三號”總設(shè)計師孫澤洲就說過：“從技術(shù)發(fā)展上來講，如果以后要對，像木星這些距離太陽更遠的行星進行探測，完全依靠太陽能不太現(xiàn)實，這期間對空間核動力的應(yīng)用就會有比較大的需求。在上個世紀美國和前蘇聯(lián)就曾經(jīng)研究過核能航天器但都以失敗告終，雖然說目前對核能已經(jīng)有較小的規(guī)模利用，例如核電站、核動力驅(qū)動等等，但是還做不到對核聚變的完全控制，這也就是限制住了核能航天器的發(fā)展，還有一個最重要的原因也是擔(dān)心核污染。

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電離子推進器，離子推進器的特點是比沖高、效率高，目前小型的離子推進器已經(jīng)小有成就，廣泛的應(yīng)用在各種深空探測器中例如日本的隼鳥號。這時候就有懂行的小伙伴就提出疑問，離子推進器用在衛(wèi)星和探測器上還行，用在人類星際旅行不靠譜吧。美國曾經(jīng)提出一款VASIMR火箭，全稱叫可變比沖磁等離子體火箭，是正在試驗的一種采用核動力的大功率推進器，它是一種既有很大推力，又有很高比沖的電火箭。這款火箭雖然也是采用核動力的推進器，但它沒有核污染的危險性！

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總的而言核能航天器和電離子推進器是目前技術(shù)來講可以突破的，那么有什么是未來可能會實現(xiàn)，現(xiàn)在看起來很科幻的呢？那就是反物質(zhì)！反物質(zhì)用于人類穿梭于宇宙前往更遙遠的深空，理論上是可行的，但目前也僅限于理論和科幻作品中，是科幻作家最喜歡的星際運輸燃料，利用反物質(zhì)可以將飛船加速到最大限度接近于光速。但目前人類對反物質(zhì)的研究還處于發(fā)現(xiàn)階段，反物質(zhì)的生產(chǎn)、保存使用對于現(xiàn)在而言都是那么的遙遠。



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