11.25 人類進入星際時代之前,需要跨過哪些門檻?

人類是一種好奇心很重的生物,可以說在數百萬年的進化過程中,推動著人類不斷前進、不斷探索未知的動力之一就是對世界的好奇。

在茹毛飲血的原始時期,因為生產力的落後導致人類對於整個世界都是好奇的,好奇為什麼會有日夜變換、為什麼會有風雨雷電、為什麼會有地震海嘯……

人類進入星際時代之前,需要跨過哪些門檻?

到了科技飛速發展的近代社會,依靠著先進的科學技術以及科技設備,對於那些讓原始人感到好奇的問題已經得到了完美的解答,小小的地球已經無法滿足人類的探索慾望,此時無垠的宇宙成為了人類好奇心新的承載地。

為了滿足好奇心同時也是對未知的渴望,人類在上個世紀60年代成功走出地球踏足星辰大海,標誌著人類一隻腳已經踏進星際時代的大門。

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事實上,一隻腳踏進星際時代的大門和兩隻腳同時踏進,是有著本質上的區別的,就像人類研究可控核聚變一樣,一隻腳早在幾十年前就已經踏進去了,但是想要兩隻腳同時踏進去,永遠還剩下五十年。

制約人類掌握可控核聚變的原因有很多,而限制人類全面進入星際時代的原因也有很多,而在這眾多的原因中有四個原因可以說是主要限制因素,下面就來看看是哪三個吧。

一、通訊問題

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目前科學界有一個普遍的共識,如果拋開所有星際旅行所需的能源、材料等問題來看的話,通訊問題可以說是制約人類星際殖民或者星際旅行的首要因素。

​為什麼會這麼說呢?我們都知道目前人類通訊手段主要是無線電,就連和距離地球217億公里的“旅行者一號”聯絡,採用的通訊方式也還是無線電。

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而無線電的在真空中的傳播速度和光速相同,在太陽系內還好說,最多也就幾十分鐘的延時(目前和旅行者一號有20分鐘左右的延時),但是一旦距離地球十幾甚至是幾十光年,就意味著延時達到了驚人的十幾甚至是幾十年。

這就像脫了線的風箏,地球根本無法對殖民地或者飛船進行管理調控。要知道這種情況是極為危險的,就像古代,為什麼皇帝不在宮裡時有人敢宮變?就是因為信息傳輸不及時,導致皇帝無法實時掌握宮內動向。

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更為重要的是,以目前人類的壽命和繁衍速度來看,如果從地球發射一艘目標幾十光年外的飛船,那麼很可能剛走到半路,飛船上的地球人已經不認為自己是地球人了。

所以說不解決了超光速通訊問題,人類永遠也無法真正進入星際時代,即便是各方面技術都滿足了,也會因為通訊問題而不敢進入深空。

二、能源問題

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我們都知道宇宙航行所需要的能量是十分巨大的,目前人類無法前往距離地球更遠的行星,最主要的問題就是能源問題。

以火星為例,因為路途遙遠所以飛船到達火星需要攜帶巨量的燃料,但是即便是攜帶了巨量的燃料,這些燃料也最多夠飛船單程消耗,根本無法往返,也就意味著去往火星實際上是一次單程旅程,到了那之後根本沒有燃料返回。

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而人類如果想要進行更遠的深空旅行,則需要數量更為龐大的能源用來消耗,因為不僅僅發動機飛行需要消耗能量,飛船上供人類生活的設施同樣也要消耗能量,甚至可能比飛船發動機消耗的還要多,畢竟維持一個小型生態圈是非常消耗能量的。

但是目前關鍵的問題在於,以人類目前的科技水平以及能源等級來看,根本無法一次將如此多的燃料發射升空,只能用火箭一點點將能源運送到太空,最後整合到一起。

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但是如此一來又帶來了一個新的致命問題:攜帶巨量的能源人類可能連太陽系都出不去。因為攜帶太多的能源導致飛船質量過大,發動機的動力根本不足以抵禦太陽的引力。

可能有的朋友會想,可以少帶點能源,事實上,因為目前人類所使用的能源還是化學能源,而化學能源能量轉化率很低,如果帶少了的話,根本無法維持飛船運行和裡面人類的生活,發射這樣的飛船也是沒有什麼意義的,還不如再發射一個旅行者號。

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綜合來看,目前不考慮空間跳躍、蟲洞這樣“科幻”的星際旅行方式的話,只有可控核聚變和正反物質湮滅產生的能量能夠解決以上的弊端,並且還能滿足消耗。

三、定位問題

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和在地球上開車和開船一樣,如何星際旅行不迷航也是人類迫切需要解決的問題,畢竟茫茫宇宙中的參照物並不像開車開船那樣好找。即便是參照物找好了,也會因為參考座標太遠,從而無法判斷自己當前的相對位置。

目前科學界認為在進入星際時代後,最有可能成為人類導航系統的就是“脈衝星”。因為脈衝星會週期性的發射脈衝,並且週期十分精確,時間誤差可以達到微秒甚至是納秒級別。

人類進入星際時代之前,需要跨過哪些門檻?

因此許多科學家認為,只要在宇宙中觀測到多個脈衝星,依靠脈衝星的特性形成脈衝計時陣,那麼這就成為了一個天然的深空網絡,或者說宇宙定位系統。

當然了,目前能在宇宙中定位的方法並不是只有這一個,科學家還想到了許多方法,比如通過固定射電信號導航、通過已知天體的相對位置導航、通過慣性導航等等,但是這幾種方法適用面都相對較窄,目前只有脈衝星導航法最好用,所以得到了科學家們的推崇。

人類進入星際時代之前,需要跨過哪些門檻?

總的來說,人類如果想要進入星際時代,所需要邁過的門檻肯定不止以上所以列舉出來的三個問題,還有更多更復雜的挑戰等著人類去克服,但是隻要人類克服了以上三個問題,那麼後面的難題問題終歸會有被征服的一天,希望這一天不會太遙遠。

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