浩瀚太空中，星际高速公路难道只是科学家的梦想？

草原蒙狼 · 发表于 2009-9-22 11:30:21

每一条管道均充当一个引力湾流，由行星与卫星间复杂的引力相互影响形成。正如电脑绘图所展示的那样，这些状似意大利面条的通道环绕太阳系内行星并在它们之间蜿蜒前进。形象地说，这些通道形成了一条条“太空高速路”。

“引力走廊”可以帮助飞船在太阳系内穿行，就像船只利用洋流航行一样。目前，美国科学家正试图对上图中蜿蜒曲折的管道进行测绘，这些管道能够减少太空飞行的成本。
太空高速路连接的地点被称之为“拉格朗日点”，地心引力在这个点上相互抵消。美国弗吉尼亚理工学院的谢恩·罗斯教授表示：“基本上说，这一想法就是打造一条条在行星与卫星间蜿蜒前行的低能量通道，能够减少探索太阳系过程中使用的燃料。这些位于太空中的自由下落通道环绕天体便在它们中间穿行。在管道中行进的飞船不会向下坠落，而是沿着管道下落，就像在地球上一样。每一条管道开始时均较为狭窄，随着不断蜿蜒前行，它们会变得越来越宽，同时也可能裂开。”
罗斯表示：“我喜欢将它们看作与洋流类似的东西，但它们本质上却是引力流。如果身在绕地球的一条暂泊轨道，其中一条管道会与你所在的轨道交叉，你需要足够的燃料改变速度，而后进入一条新轨道，这条新轨道是免费的。”
他解释说，利用引力流在太空中穿行与利用行星或卫星引力产生的“弹弓效应”有所不同，后者是太空飞行中常用的一项技术。罗斯表示：“引力流与弹弓不同，后者不会将你送入卫星的轨道，而前者却可以做到这一点。”

迄今为止，只有一项美国太空任务曾利用这种方式，即“起源”号飞船任务。“起源”号于2004年发射，任务是捕获太阳风粒子并将其带回地球。沿引力通道飞行允许这个探测器所携带的燃料减少10倍。但由于在降落过程中一个降落伞发生故障，“起源”号飞船任务最终以失败告终。
罗斯在吉尔福德萨里大学举行的英国科学节上表示，“引力走廊”对行星的卫星间飞行特别有用。他说：“一旦进入另一颗拥有自身引力管道的行星，你便可以利用这些管道探索行星的卫星。你可以在木星的卫星之间随意穿行，此时的太空之旅基本上是免费的。你所需要的一切不过是少许用于改变方向的燃料。”
他指出，不足之处就是所需时间较长。在木星的卫星系统内穿行将历时几个月之久。卫星间穿行只需少许燃料，但行星间飞行却要消耗相对较多的燃料。寻找地球与火星间一条免费引力管道需要数千年时间。
说完了太空高速路，我们再说一说哈勃。
当地时间9月9日，美国宇航局对外公布了“哈勃”太空望远镜修复以后拍摄的第一批深空照片，这些也是“哈勃”迄今拍到的最清晰的宇宙照片。
美宇航局今年春天发射“亚特兰蒂斯”号航天飞机对“哈勃”进行了维修，整个维修工程耗资 10亿美元，宇航员在太空行走中安装了两台新相机及其他设备，更换了出现故障的零部件。美宇航局此次公布的是10张星系和星云的最新照片，比“哈勃”第五次、也是最后一次大修前在同一位置拍摄的照片更清晰。有些照片上的星云散发着灿烂的光芒，对于一些人来说，这种神圣之光或许只有在天国才存在。其中一幅图看上去像奇异的“宇宙蝴蝶”，但其实是距离地球并不太遥远的“恒星摇篮”或星云。

“哈勃”望远镜探测项目高级科学家戴夫·莱克朗说，“蝴蝶照”展示了“哈勃”之前无法观测到的细节，如看上去像蝴蝶翅膀一样的气体光环。据莱克朗介绍，这张照片及其他照片中的光亮其实是恒星释放的热气和尘埃。从某种程度讲，它就像是一个电灯泡，恒星是灯丝，全部的光亮则来自于恒星释放的气体。
莱克朗说，这些照片尤其是“蝴蝶照”不仅展现了科学的深奥之处，还激发了一种灵感：“我看到的是天地万物的壮观。”最令人惊叹的照片涉及宇宙最为狂暴的一面：恒星的诞生和死亡。一张展示的是距地球7500光年远的“恒星摇篮”船底座星云。

图片展示的是“史蒂芬五重奏”，也被称之为“希克森紧密群92”，由“哈勃”的新照相机WFC3拍摄，是2009年5月维修任务结束后“哈勃”拍摄的第一组太空图片之一。从名字我们不难猜出，“史蒂芬五重奏”由5个星系构成。

新修复的“哈勃”先进巡天照相机（以下简称ACS）将目光锁定据地球近50亿光年的星系团Abell 37，揭示了这个星系团错综复杂的细节。Abell 37是首批被天文学家用于观测引力透镜效应的星系团之一。

图片展示的是棒旋星系NGC 6217，这是新修复的“哈勃”ACS照相机拍摄的第一张天体照片。

船底座星云图片。图中展示的“创造之柱”由炽热的气体和尘埃构成，是孕育恒星的摇篮。

这张令人眼花缭乱的图片展示的是球状星团——欧米伽半人马座星团。图片中的恒星多达数千颗，处于不同的生命周期。欧米伽半人马座星团内的大部分恒星呈黄白色，与我们的太阳类似，说明这些恒星正处于成年期，氢聚变较为活跃。随着逐渐走向衰老，这些恒星首先变成温度更低同时质量更大的橙色恒星，而后变成红巨星并开始以惊人的速度剥离气体。最终，随着超热核心内最后的氦熔化，消耗殆尽的恒星将呈亮蓝色。

地球的邻居——木星。木星的体积相当于1317个地球。在可能与一颗彗星发生撞击后，“哈勃”对撞击区进行了拍摄。图片底部的黑色“疤痕”便是由撞击所致。

草原蒙狼 · 发表于 2009-9-22 11:36:01

以前说的时空弯曲，虫洞理论等等现在看来更遥远了，后来提出推力问题，燃料，反物质现在正在地下制造研究中。。。

看了这条太空高速公路的设想，理论上看着不错，但愿不再是科学家的幻想，有生之年也能来一次星际旅行。。

草原蒙狼 · 发表于 2009-9-22 11:45:28

回顾一下之前科学家的设想

未来星际高速公路方便太空移民 3个月来回火星
　为每个行星建一个码头，用高能等离子束在其间架起高速公路，未来的飞船不用带任何燃料，就能在行星之间飞驰。

　　罗伯特• 温格（Robert Winglee）是华盛顿大学的教授，他所领导的小组10 年来一直在研究磁化等离子束推进系统（MagBeam）。


他希望这个系统能安装在未来的太空飞船上，将速度提高到目前航天飞机的10 倍。这种用等离子推进的飞船到太阳系边缘需要8 年，到火星，3 个月够跑一趟来回。

　　MagBeam 是从温格的一个早期构想，微磁球等离子推进（M2P2，i-Magnetospheric Plasma Propulsion）演化而来的。这一概念提出将飞船放在一个等离子体泡里面，然后借助太阳风穿越银河系。

　　太阳风是从太阳日冕层发出的高速运动的带电粒子流。这些带电粒子速度超过每秒350 千米，最高甚至达到每秒1000 千米。在毫无遮拦的宇宙空间里，它们就像阵阵狂风。

　　1964 年，科幻作家阿瑟• 克拉克发表了著名的《太阳帆船》（Sunjammer ），提出可以用很轻的材料做一面巨帆，在真空中利用太阳的光压和太阳风实现星际旅行：“它是那么轻，一平方千米薄膜只有1 吨重，可采集两千克辐射压力。假如给它系上悬索，它就能拉着我们上天。第一秒钟，我们移动5 毫米，一小时后，我们以每小时13 千米的速度移动，一天之后，我们以每小时3000 千米的速度移动，一两天内就可以达到第二宇宙速度。这一切，无需耗用一滴燃料。”

　　“将推进系统分离出来确实让飞船更轻而且造价更低了，”金斯顿大学的克里斯• 韦尔奇（ChrisWelch）曾经评论说。“但前提是已经建成了所需的大型基础设施。就好像现在满世界跑的都是马车，温格告诉人们可以坐一种叫地铁的东西，但是你必须先修隧道和铁轨。”

　　温格也承认这个计划要实现，有必要花费数十亿美金在太阳系内部建立一些前哨站。但是他强调这些对人类走向太空都是物有所值的投资。他还举火星的例子，认为目前的一个来回要两年半，大家应该计算这当中的风险，而MagBeam 系统只需要3 个月，还能重复使用多次。为了省几十亿美金，人类放弃的可能是永久居住太空的机会。

　　然而，要真正实现MagBeam，每个星球上要装也许不只一个太空站，这样才能确保效率和安全性。温格的团队目前已经进入到原型机的制作和测试阶段，包括太空站和飞船两边所需的发射和反馈设备。当前最令人担心的还是粒子束的稳定性——如此遥远的距离，如何保证它不会散开，同时不会受到太阳风的干扰。温格设想用一个条形的磁场来控制，但这可能使MagBeam 变得更加昂贵。

自然 · 发表于 2009-9-22 14:08:55

的确聪明，就是等机会等的时间长了点，星体间位置是不断变化的，等一个合适的高速公路出现也得看运气了。
目前主流观点来看，星级航行的关键不是燃料，无论有多么高级的燃料和发动机，也无法达到光速，即使达到光速在星际间航行也是非常之慢，人的生物寿命都无法很好地支持这种航行。关键是发现捷径。虫洞和黑洞的捷径作用基本上已经很渺茫了，前者没有任何现实证据支持，并且未曾发现任何一个虫洞，后者即使进入也是徒然送命。在爱因斯坦相对论的统治下，霍金已经表达了星级航行的绝望。新兴的弦理论虽然吸引人，但是如同虫洞一样，毫无实际证据支持，不过弦理论中的多维空间是星际爱好者的近期唯一希望了。期待再诞生一个可以媲美牛顿、爱因斯坦、霍金的天才，撕开宇宙的迷雾，带来希望的亮光。从概率上说，绝对是有可能的。

憨老马 · 发表于 2009-9-22 14:17:06

2# 草原蒙狼
您估计还差不多，我可等不及咯，吃多点大头菜吧！

草原蒙狼 · 发表于 2009-9-22 16:01:17

4# 258894007

附上《时间简史》

史蒂芬·霍金的《时间简史》自1988年首版以来的岁月里，已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字，销售了近1000万册，成为国际出版史上的奇观。插图本全面更新了原书的内容，把许多观测揭示的新知识，以及霍金最新的研究纳入该书，并配以大量（250幅）照片和电脑制作的三维和四维空间图。霍金曾不无得意地引用评论者的话说道：“我关于物理的著作比麦当娜关于性的书还更畅销。”不知道这个插图版本会使原来已经非常巨大的销售数字“膨胀”多少？
内容介绍

巴蒂芬·霍金生于1942年，他的生日恰好与伽利略去世的纪念日是同一天。他现任剑桥大学卢卡斯数学系教授教席（这一职位曾由艾萨克·牛顿担任）。他被誉为继爱因斯坦后最杰出的理论物理学家。他于1993年出版了《霍金讲演录——黑洞、婴儿宇宙及其他》。这本书是理论物理学方面的经典著作，其中的内容已被许多科学论文和书籍引用。
史蒂芬·霍金的《时间简史》自1988年首版以来的岁月里，已成为全球科学著作的里程碑。它被翻译成40种文字，销售了近1000万册，成为国际出版史上的奇观。该书内容是关于宇宙本性的最前沿知识，但是从那以后无论在微观还是宏观宇宙世界的观测技术方面都有了非凡的进展。这些观测证实了霍金教授在该书第一版中的许多理论预言，其中包括宇宙背景探险者卫星

上个月霍金的中国之行，给我们带来了有一次的科学浪潮，继爱因斯坦之后最伟大的脑袋给我们带来的冲击不仅仅在物理上。他的《时间简史》一书也瞬间畅销全中国，这在世界上霍金到过的地方一样，他的思想精华感染了无数人。
这个坐在轮椅上的老人，到底告诉了我们什么呢？宇宙论是一门既古老又年轻的学科。作为宇宙里高等生物的人类不会满足于自身的生存和种族的绵延，还一代代不懈地探索着存在和生命的意义。但是，人类理念的进化是极其缓慢和艰苦的。从亚里士多德--托勒密的地心说到哥白尼--伽利略的日心说的演化就花了2000年的时间。令人吃惊的是，尽管人们知道世间的一切都在运动，只是到了本世纪20年代因哈勃发现了红移定律后，宇宙演化的观念才进入人类的意识。人们甚至从来没有想到过宇宙还会演化。牛顿的万有引力定律表明，宇宙的物质在引力作用下不可能处于稳定的状态。即使在爱因斯坦的广义相对论中，情况也好不到哪儿去，为了得到一个稳定的宇宙模型，他曾将宇宙常数引进理论中。他们都希望在自己的理论中找到稳定的宇宙模型。可见，宇宙演化的观念并不是产生于这些天才的头脑之中。

草原蒙狼 · 发表于 2009-9-22 16:10:43

5# 憨老马

科技来的很突然，有时候想不到的不可控制的事情就在一夜间成为事实。
飞机、坦克、卫星、载人航天器、电脑……古人想了数千年，可如今仿佛就在昨天，一切都完成了。。
“顺风耳”“千里眼”流传千古的愿望也在近代实现。。

我们没有理由怀疑，看似遥远的太空旅行，不会在您我的有生之年出现奇迹。。也许，明天，我们就出发了呢。。。

纳米技术或许会把我们分解后随光一起到达任意想去的星球后，再回造重塑出来，因为光无时无刻都在运动中，而星球还是相对要慢得多。

期待着，那天的到来，邀上老马一起先去半人马座遛个弯再回来喝茶、下棋。。。

otyurak · 发表于 2009-9-22 17:19:04

时间和空间我们改变不了，那我们可以改变人类的生命值啊。就像科幻电影“异形”中飞船里的“冰箱”一样，多长的时间都可以熬得过。。。

06张伟 · 发表于 2009-9-22 18:37:01

这个资金要好的，就一个国际空间站都要那么多钱。
要通力合作才好啊！

无能 · 发表于 2009-9-22 19:19:21

“顺风耳”“千里眼”流传千古的愿望也在近代实现。。

从来没有实现过。别把仪器和人混为一谈，否则就和在百米跑道上开汽车跑，然后宣称说人类的百米时间是5秒钟一样。

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