[科普中国]-有了这些项目，只需20年我们就能实现星际旅行？

据Futurism报道，尽管星际旅行依然存在巨大挑战，但已经有许多潜在的解决方案正在开发中，此外我们还有未被发现的更多解决方案。如果人类继续投资于太空探索和研究，或许只需20年我们就能实现星际旅行。包括美国在内的多个国家都在计划将人类送往其他星球，但在我们能够成功地进行星际旅行之前，还有一系列重大挑战需要克服。幸运的是，有许多研究人员正在努力，并且正在制定一系列可能的解决方案，最终为我们提供一种可行的远距离空间探索方法。我们正在着手解决的第一个问题就是重力问题，这是降低成本、实现火箭可重复使用的最大因素。目前，SpaceX正处于领先行业地位，最近实现了9天内连续发射3次的壮举。该公司正准备于推出今年夏天推出重型运载火箭FalconHeavy，SpaceX计划于2025年利用它将人类送上火星。Breakthrough Starshot计划获得史蒂芬·霍金（StephenHawking）和马克·扎克伯格（MarkZuckerberg）等重量级人物的支持，旨在通过激光将“光帆舰队”送到地球轨道以及更远的地方。它们将以相当于1/5光速的速度前进20年，收集关于我们最近星系邻居的科学数据。要想实现这个目标，光帆必须足够轻，且具有最低限度的吸收能力和最大限度的反射能力。到目前为止，我们还没有类似可用的材料。然而，研究人员希望人工智能系统能够找到答案，因为它们测试和编目材料属性的速度比人类要快得多。BreakthroughStarshot有望在20或30年内实现。美国宇航局正在研究类似的太阳能帆板技术，但他们不需要激光来提高速度。在这种名为Heliopause ElectrostaticRapid TransitSystem（Herts）的系统中，光帆是用铝丝制成的，宛如从中央枢纽延伸出来的。这些铝丝带正电，通过太阳电子的压力产生排斥效应，从而加速船帆的运载速度。美国宇航局希望在2025年到2030年部署HERTS系统。也有其他的研究人员正在研究BreakthroughStarshot可能的后续项目。速度是星际旅行的另一个主要问题。即使BreakthroughStarshot的速度有望实现突破，比其他任何人类制造的机器快1000倍，也将需要20年时间才能到达半人马座阿尔法星，而它是距离我们最近的恒星系统。美国宇航局支持的普林斯顿卫星系统正在试验核聚变动力火箭，它将解决我们现有航天器存在的速度和能量储存问题。然而，这些系统对人类太空旅行可能不起作用，因为它们产生的辐射量很高。等离子发动机是另一个研究领域，但到目前为止，研究人员还无法让它们持续足够长时间到达其他恒星。然而，一旦他们克服了耐久性标准，等离子引擎可能是一个有用的替代品。我们中的许多人对宇宙有着天生的好奇心，使太空旅行看起来像是一个有价值的目标，不管这条道路上有多少障碍。每次我们向太空中发送探测器，都会得到大量的科学信息，而这些信息完全是未知的。全球科学界已经能够充分利用来自太空的每一批数据，扩大我们对宇宙和我们自己的理解。然而，与科学知识相比，还有更多的利害关系。有些人，像霍金等人采取更加务实的态度。他认为星际旅行和其他星球殖民化为人类提供了一种物种保险，人类在地球上的前景越来越不确定（至少对某些人来说）。我们的星际探险家（无论光帆驱动太空船还是纳米飞船上）会告诉我们哪些行星可能适合人类定居。如果不继续探索，我们肯定会被束缚在这里。但是如果我们着手解决太空旅行中出现的棘手问题，我们至少能给自己提供更多选择。编辑：p_xiaojtan