小跳豆他爸爸
光速飛船，宇宙飛行中碰到一粒沙子，會不會報廢？
光速飛船在宇宙中是碰不得任何實體物質的，即使是一個太陽風中的高能質子，也相當於無窮大的能量，因此從理論上來看，純粹意義上的光速飛船是不存在的！因為在還沒到達光速之前就已經被塵埃所毀滅了！那麼問題來了，高速飛行器撞到物體的能量到底有多大？有什麼手段可以防止撞擊？有沒有什麼方法能讓光速飛行器安然無恙？
一、高速撞擊的危害有多大？
這是一家戰鬥機撞鳥的結果，戰鬥機的正常巡航速度也就高亞音速，產生的撞擊力對雷達罩的複合材料製造的外殼將造成極為嚴重的破壞，當然也可以想象在超音速下撞擊的破壞會有多大，甚至高超音速下會如何！那麼一粒沙子在極高速度下撞擊會有多大能量呢？
這是模擬地球的一個鋁球被一顆模擬小行星的質量體撞擊所產生的效果，這個破壞力將超出想象，而這速度僅僅是數千米每秒而已！如果在接近光速的情況下被一粒沙子所碰撞的，其實我們是可以計算一下的，以下為設定參數：
一粒沙子：取值約1毫克
飛船速度：99.999999%（飛船不可能達到光速，假定此為飛船速度）
那麼相對速度後，沙子的質增效應將達到：
代入上述公式後計算得質增效應為7071倍，那麼1毫克的沙子將達到7.071Kg的相對論質量，在根據動能公式計算它所攜帶的能量為：
EK=317754887087304039.55J
約合：75945240.7噸TNT，即：7600萬噸TNT的當量！
全世界測試過的威力最大的氫彈-“赫魯曉夫炸彈”的當量為5800萬噸，只相當於這粒沙子的76%而已！請問有什麼裝甲能擋住如此威力的撞擊？
二、有什麼手段能防禦這種撞擊？
這是《太空旅客》中的飛船在抵禦宇宙中微隕石撞擊的力場，可以看到撞擊在力場上釋放的能量！但它抵禦的撞擊並不能無限擴大，超過一定範圍就會產生極為驗證的後果！
撞擊導致了飛船損壞，並且隨機喚醒了星爵同志，然後星爵覺得無聊，找了美女大表姐....抱歉跑題了哈！但至少能夠形象的說明，力場並不能無限制保護飛船，達到光速後的撞擊的沙粒能量將趨向於無窮大，因此力場並不能完全保護光速飛船！
三、有什麼方法可以保護光速飛船？
也許沒有任何方法保護光速飛船，必須要從發動機體制來考慮防禦方式，因為在空間中移動速度達到光速的物體沒有任何力量可以保護，但假如移動的是空間的話，就似乎是另一回事情了
也許用移動空間的方式可以完美解決這個問題，因為空間會很自然的將前方的障礙物從空間曲率的周圍分離，處在曲率空間泡內的飛船會得到完美保護，並且飛船並沒有相對它所處的空間移動！移動的只是外部包裹飛船的空間而已！
當然後兩種方式我們甚至都沒有理論基礎，也不確定未來是否能實現，但隨著未來的飛船速度越來越高，可能如何防護飛船真的需要提上日程，否則蒙著眼睛在宇宙中趕路，哪天被一粒隕石終結也是很正常的事情！
星辰大海路上的種花家
以現在的技術水平，高速飛行的宇宙飛船如果碰到一粒沙子是會報廢的。
我們知道，速度都是相對的，所以當飛行速度很高的宇宙飛船碰到靜止的沙子就相當於一顆沙子以相同的速度碰撞上了宇宙飛船，這樣的撞擊產生的能量是非常巨大的。
比如說現在鋼鐵做出來的飛機會非常害怕撞上飛行速度並不高的鳥類，就是因為兩者之間的相對速度實在是太大了，導致小小的一隻鳥也會對飛機造成巨大的傷害。
事實上，對於現在的人類，太空垃圾對衛星造成的傷害已經是不可忽視的了。要知道，太空垃圾一般要以每秒7-8公里的速度高速運動，根據軌道傾角碰撞時的相對速度甚至可以達到每秒10公里以上，因此具有巨大的破壞力。下圖展示了一枚一釐米大小的碎片撞擊鋼板後產生的效果，由此可以看出來太空垃圾的可怕。
而隨著宇宙飛船速度的進一步的提高，除了要考慮高速帶來的巨大動能，還要考慮高速帶來的巨大的質量變化，下圖就是高速情況下物體質量發生的相對論效應，所以當沙子相對太空船以接近光速運動的時候【不允許完全達到光速】，那麼沙子的質量可能就變得跟山一樣大了，這樣宇宙飛船如果直接跟這粒沙子相撞，再堅硬的材料也會受不了的。
所以有人非常悲觀，就是認為人類因為太空中存在的塵埃，所以不可能實現太空旅行——這些塵埃與飛船相撞會造成毀滅性的後果。
當然了，未來也許人們會通過蟲洞，或者給飛船加裝力場護盾這樣的方式來避免飛船在高速下與太空塵埃直接相撞，這些目前都還是科幻，我們只是儘可能的想象。
航小北的日常科普
高速飛行，甚至接近光速飛行的飛船，別說是碰到一粒沙子，碰到一個電子都可能直接報廢。
但，問題來了，真的這麼容易撞到嗎？
1.速度差
我們都有這樣的體驗，相對速度，當一個物體速度越快，那麼相對的，靜止的物體的相對速度就越快，許多交通事故也正是其中有一方的速度太快了。
但，當物體的移動速度達到光速級的時候，也就是移動速度已經達到0.1光速或以上級別的情況下，其它物體，從這個達到光速級的移動中物體視角來看：就幾乎進入準靜止狀態。
此外，宇宙空間巨大，小小的宇宙飛船在其航線中碰到宇宙垃圾、塵埃、星體的概率本身就很低了。
結合以上兩個原因，光速級飛船，在宇宙飛行中要碰到一粒沙子的概率太低了！、
2.光速級宇宙飛船的難度
曲率驅動飛船，是現在看到的關於光速級飛船概念，提及最頻繁的技術。
（代達羅斯飛船計劃藝術圖）
但，想象和真正實現，還隔著十萬八千里，人類在真正接近光速飛船級別科技的時候，類似於能量罩等規避風險的技術一定也已經掌握了。
綜上，光速飛船撞到沙子的概率太低，人類如果能研究出光速飛船，也一定早就研究出了抵禦相關風險的技術了。
不入流的大劉
光速飛船，宇宙飛行中碰到一粒沙子，會不會報廢？
光速，顧名思義，就是光在宇宙中穿行的速度，約每秒鐘30萬公里。就目前人類而言，最快的戰機只有兩個音速(音速為每小時1231公里)，洲際巡航導彈速度有望達到20個音速，第1宇宙速度的運送火箭(脫離地球引力)每秒為7.8公里，第二宇宙速度(擺脫太陽系速度)每秒11.8公里，第三宇宙速度13.8公里可以漫遊太空。而最近公佈的銀河系黑洞的轉速只有光速的0.9(約每秒27萬公里)，這是目前人類發現物質運動除光速以外最快速度的宇宙天體。如果從現有人類自然的科學理論去分柝，人類不可能造出與光速同行的飛行器，即使從理論上突破了研製光速飛行器的界限，也不可能突破製造光速飛行器的材料科學技術。
現在我們就假設人類完全有能力製造光速飛船吧。但從黑洞運轉速度去分析發現，黑洞周圍的物質(包括光)都被0.9光速的黑洞所吞噬，如果人類製造的光速飛般傲遊太空，會碰到什麼情況呢？當飛船達到光速時，會不會也象黑洞一樣吸收周圍的所有物質呢？這種現象不只僅僅是碰到沙子那麼簡單了，那時光速飛船所承受的碰擊都能從技術上及本身製造飛船的材料上一一化解嗎？
人類為了更好地生存，不斷地向宇宙探索，願望是美好的，但不能超越自然規律的界限。當光速飛船在飛行過程中真正碰上了沙子，其後果可想而知，就像飛機碰上了飛鳥，而飛機的速度只有每秒0.684公里(以2個音速計算)，以每秒30萬公里的光速相比，真的是不可同日而語，其飛船與沙子相碰的結果必然是船毀人忘，煙飛灰滅，雲消霧散。即使是不會碰上沙子，當光速飛船在宇宙的飛行中，心然合與太空中的分子、原子、電子、核子、量子等等及暗物質產生高強度的摩擦，在高速壓力下飛行致使物質密度產生變化加強，使周邊的溫度聚然升高而引起核裂變而爆炸消溶，其結果也是難以想象的。
如果真有那麼一天，人類終於突破了上面所說的一切自然規律，造出能抗擊與沙子相碰的光速飛船也未可知，但本人的認識是，按現在人類對自然界科學技術的認知，人類要造出光速飛船是不可能的，更別說能抗沙子碰擊的光速飛航。究意更好的答案以何，讓行家去評說吧!
鄧工280
外星飛碟就是很好的飛船範例了，其它方式的飛船都不適合超光速飛行。觀察飛碟外沿是有岩石粉沫的，蒸汽和霧水流淌的一條條，看起來會有很髒的感覺。飛船的堅韌度必須要達標，又不應該太重，應該是鑄造的特種合金。關健在於飛碟外殼有特殊光線高速旋轉保護，也許還會有飛行動力源包含在其中。具體這種光的實質是什麼，沒人能說得清楚。哪怕撞到巨大的岩石，碟狀旋轉的方式，也會迅速的彈起而改變飛行方向。區區的幾粒砂子算什麼！
北斗星空3318
物質隨著大氣壓的降低，熔點沸點也會跟著下降，在恆星的大氣層之外，空間氣壓極低，溫度與宇宙背景相同，物質在恆星星際之間，都會融化蒸發成各種氣態粒子，分散成星雲。所以在恆星星際之間飛船以光速飛行，不會撞到任何沙子顆粒物質。
如果你在地球大氣層中或太陽大氣層中，就把飛船開到光速，那肯定會撞上太空垃圾的，無異於自尋死路。
太上邪神
光速飛船其實都是亞光速飛船，因為任何有質量的物質都不能加速到光速
高速運動下的飛機被小鳥撞穿的例子不在少數，國際空間站早些時候也被撞出來一個小洞，因此科幻作品為高速運動下的飛船添加了屏蔽力場和牽引光速，專門用來規避高速運動時的風險。
但平心而論，宇宙空間是非常空曠的，在地球上飛機撞到小鳥的概率要比宇宙飛船撞上微隕石發概率大得多，國際空間站和衛星最大的威脅是遊蕩在近地空間的人造太空垃圾，一小塊金屬碎片就能洞穿整個衛星。
宇宙空間每立方厘米只有幾個原子，小行星帶內的小行星彼此間隔就更大了，科學家估計探測器穿過小行星帶時被撞上的可能性是十億分之一，並且太空裡可沒有沙子，因此高速運動下的飛船經常撞上的就是每立方厘米那幾個原子而已。
目前為止人類的航天速度還處於一個較低水平，每秒幾公里十幾公里的飛船最多就是去一次月球或者火星，近光速飛行的技術還只存在於科幻小說中，因此目前考慮近光速飛行時的碰撞問題純屬杞人憂天。
一項技術被應用時，關於這項技術的一些硬傷就已經得到了解決，近光速飛行時的碰撞規避肯定在應用前就被科學家們完成了，或許是超級材料，或許是屏蔽力場，亦或許是磁場防護。
宇宙探索未解之迷
首先，光速飛船是造不出來的，接近光速的亞光速飛船倒是可以。其次，如果亞光速飛船在太空中飛行時直接撞上一粒沙子，這完全有可會導致飛船報廢，甚至完全摧毀飛船，結果取決於飛船的速度有多接近光速。
如果兩個物體的相對速度很快，當它們碰撞時，將會面臨巨大的動能。正因為如此，儘管在太空中飛行的太空垃圾很小，但它們相對於某些航天器的相對速度極快，一旦發生碰撞，將會造成嚴重的破壞，所以太空垃圾對航天器存在著相當大的威脅。
同樣地，如果飛船以接近光速的極高速度相對於沙子運動，即便沙子非常小，但由於相對速度極快，沙子會對飛船造成巨大的破壞。根據狹義相對論，物體的動能Ek可由如下公式計算出來：
其中m0為物體的相對靜止質量，v為物體的相對速度，c為光速。
可以看到，即便m0很小，但只要v→c，則有Ek→+∞。舉個例子，假設一粒沙子的質量為1毫克，飛船的相對速度為光速的99.999943%，那麼，對於飛船而言，沙子所具有的動能將會達到8.4×10^13焦耳，這個能量與一枚當年投向廣島的原子彈（當量2萬噸TNT）爆炸相當。如果相對速度達到光速的99.999999999991%，沙子的動能將會高達2×10^17焦耳，這個能量與一枚沙皇炸彈（當量為5000萬噸TNT的氫彈）爆炸相當。
速度繼續增加，動能進一步增大，直至速度趨於光速，動能趨於無限大。因此，只要飛船相對於沙子的速度足夠快，沙子完全可以把飛船撞廢，甚至完全撞毀。也正是由於速度趨於光速，動能趨於無限大，只要有質量的物體，無論有多小，它的速度就不可能達到光速。
雖然太空中非常空曠，但由於亞光速飛船的速度極快，就必須考慮可能會與太空中的塵埃高速相撞所造成的破壞，所以需要在飛船的前方安裝能夠清理掉障礙物的防護罩。
火星一號
由於速度是相對的，理論上分析，別說是碰到一粒沙子了，就算是碰到一個電子，飛船也會因此報廢！因為光速飛行的任何物體都具有無窮大的動能，碰撞的瞬間足以毀滅任何物體！
而愛因斯坦的相對論早就告訴我們，任何物體都達不到光速，只能儘可能的接近光速，這裡的物體當然是指攜帶能量或信息的物體！
所以，無論如何光速飛船是不存在的。不過即使90%光速飛行的飛船撞上宇宙垃圾後果也是很嚴重的，同時理論上光速能達到90%光速同樣需要超乎尋常的能量！
不過宇宙中絕大部分地方都是近乎真空地帶，真空所佔的比例是絕對統治地位的。所以理論上我們無需考慮會撞上什麼東西，而且人類目前發射的任何探測器從來沒有考慮過會撞上什麼東西，事實上即使刻意想撞也很難撞上！
不過話說過來，如果將來某天人類能以亞光速飛行，比如90%光速，大概率人類早就可以擁有避免撞上宇宙垃圾的科技了，因為表面上看人類進步的是速度，但其實是全方位的進步，速度的進步意味著能源推進系統的革新，而能源是人類文明發展的推動力！
宇宙探索
首先真正的光速飛船是沒法實現的，只能以亞光速飛行（比如99.99...%光速）。
即便如此，由於相對速度非常之高，沙子的質量將會增大到一個難以想象的數值，它的動能也同樣會上漲飛快，因此，在這種狀態下，飛船與其相撞，損壞程度將非常嚴重，甚至於直接報廢。
我們有時會在新聞報道上聽到，某某飛機因為飛行途中撞上了幾隻小鳥，而導致機體損壞。乍聽之下，感覺有些不可思議，因為小鳥的質量那麼小，而且飛行速度相比于飛機也是很慢的，怎麼會撞壞飛機呢？
實際上，從飛行員的角度來看，小鳥的速度是非常快的，甚至能超過音速（這個相對速度主要取決於飛機的速度），因此這般速度的物體能把飛機撞壞，也在情理之中。
但是對於相對速度逼近光速的情況來說，我們就必須考慮相對論的影響了。質增效應告訴我們，一個物體的速度越快，其質量就越大，越逼近光速，質量就越趨向於無窮。因此即便是一粒沙子，同樣能毀壞甚至報廢一架亞光速飛船。
