你可以想像:你生活在一個有著不尋常自然環境的美麗星球上,在你周圍走著的是這個奇異星球上的普通人。人類決定該是離開地球的時候了。現在我們生活在另一個非常遙遠的星系,但是我們的故鄉星球發生什麼了呢?我們的太陽系本身有一個時效期,至2020年以來,已經有75億年了。太陽開始膨脹,吸收了一個又一個的行星,水星,金星,地球,但是早在那之前很久,地球上的生活條件就已經不適合我們了。讓我們回到那個時候。
在45億年之後,我們整個銀河系將會經歷一次不可思議的事件。仙女座星系將以極快的速度撞擊我們,碰撞的結果是有些恆星將被拋向遙遠的太空,而另一些恆星則將形成新的太陽系。但是最有可能的是新的銀河仙女星系或是銀河仙女巨型橢圓星系中的所有生命將不復存在了。這就是為什麼人們決定收拾行裝搭上新一代太空船,並前往遙遠太空尋找新家的原因。理論上來說宇宙中能夠有無數個供人類居住的行星,其中一個主要的要求就是行星必須繞行恆星的宜居區域運行。這意味著溫度必須允許水呈現液態。我們幾乎每年都會發現類似的恆星系統。
最近又找到了最接近的一個恆星系統是比鄰星,這個紅矮星周圍至少有兩個星星,我們可以在上面建造我們的新家。但問題是這個星星遠在離我們四點二光年之外。所以我們只好選擇一輛可以把我們送到如此遙遠交通工具。土星五號是一枚用來把人類送上月球的火箭,他可以達到比音速還要快三十倍的速度。今天我們擁有更先進的科技,像是獵鷹重型火箭,但是他的速度還是差不多。這種火箭需要大約十一萬三千年才能夠跨越到最近恆星的距離。所以你走進機庫深處,看到有史以來最快的人造太空物體-派克太陽探測器,它的速度是每小時不到五十萬英裡,但是他利用太陽引力來加速。假設我們能夠製造出可以達到這個速度的火箭,現在我們坐在新地圖之後進行計算,繪製圖表,然後算出六千六百年。
現在讓我們看看光子這些是以光速傳播的最小粒子,一個顯而易見的想法浮現在你的腦海。你如何建造出能夠像光子一樣快的太空船呢?直到最近這種速度的旅行還是被認為不可能。物理學的基本定律說,任何有質量的物體都不能加速到這種程度,質量加速需要能量。為了達到每秒約三十萬公裡的光速,我們需要無限量的能量,但他還是太慢了。看著太陽,它離我們這麼近,但是它發出的光要在八分鐘之後才到的了我們的星球,而到最近的恆星的旅程將需要4.2年。這個時間你都能夠從大學畢業了,但是我們可能已經找到了一種欺騙物理定律,並且比光速傳播更快的方法。
曲速引擎,這是一種操縱太空和時間來打破運動定律的技術。在科幻小說中,它是一種像氣泡裹外殼一樣包裹太空船的腸。我們已經有了類似的技術,這就是阿庫別瑞曲速引擎。由於在正常的時空中不可能以光速移動,因此太空船必須通過壓縮他前方的太空,並擴展他後方的太空外進行移動。所以不僅是太空船本身在移動,泡泡內的時空夜在移動,其實這將允許太空船以任何速度移動,甚至比光速還要快十倍。但想要扭曲時空這一艘太空船必須要有龐大的體積,他所需要的能量相當於整個木星的質量。
但在最近的研討會上,科學家們開始說有希望,美國太空總署NASA計劃在2069年啟動一次星際飛行任務來探索我們太陽系以外的可居住行星。我們還不知道這項任務的細節,他根本連名字都還沒有。在加州帕薩迪納附近,來自美國太空總署火箭噴射推進實驗室的一小群科學家正竭盡全力實現這個目標。他們最新的計算方法讓每個人都大喊著找到了。
事實證明,環繞船的應該會產生所謂的翹曲場,不應該像以前所想的那樣完美的環繞,更像是甜甜圈狀。這將大大簡化設計和構造。最好的部分是為了測試這項技術,一艘航海家一號探測器大小的太空飛行器就足夠了。研究人員現在的目標是至少達到光速的10%,並把探測器發射到半人馬座。在這種情況下要跨越四點四光年的距離,探測器將需要大約44年的時間。相較之下,旅行者一號任務在1977年9月5號發射升空,在43年的時間裡,他飛行了大約225億公裡,是最遙遠的人造物體。它也是宇宙中最孤獨的一個。他早已離開了太陽系邊界,正進一步地向外太空移動。
但是請放心科學家們在他們的秘密實驗室裡還有更多想法。現在有傳言說他們知道如何達到光速,太空協會正在考慮發射由雷塞驅動的小型無人機,恆力以及物質與反物質的碰撞,也能夠提供足夠的能量,把物體加速達到光速。但他們在附近實驗室同事們正努力實現另一項技術離子推進,他使用被電場加速的氣體粒子。簡而言之,你的常規火箭在旅途中是個冒失鬼,他把油門開到最大,並燃燒掉大量的燃料來加速達到他要的速度。但離子推進就是個小心翼翼的老太太駕駛,他慢悠悠地踩下油門踏板,然後加速。就太空的規模來說,這位老太太將會比這個大的年輕人更有效率,而且能夠開得更遠,我們將會持續關注。
不過,想要實現曲速引擎或者離子推進還需要幾年的時間,我們要讓人類穿越星際,但首先我們至少得要讓它成真。現在我們正在積極開發技術來發射第一個載人的火星任務。火星移民將是使我們的物種進入星際的第一步,這將是在移民遙遠星球之間的一種排練。我們的理解儘管系外行星上的條件可能接近地球的條件,但我們還是必須把他們地球話,我們必須在火星上測試我們的技術,讓它升溫到正常的地球溫度。我們還需要增加大氣壓力,讓水可以液態存在並形成臭氧層,保護我們免受太陽輻射。在那之後,我們就可以不用穿太空服,就能夠在火星地表自由呼吸了。我們得掌握所有這些技術,才能夠創建出真正的曲速引擎。
幾個世紀之前,人們在海上航行,並完善了自己的船充分探索我們的星球。現在我們將成為建造新船,並在地球之外進行長途旅行的一代。曲速引擎將為我們開闢令人難以置信的視野。看看我們的銀河系有無數的星星,每顆心的周圍可能都有行星,而在其中一些的上面可能會有生命。曲速引擎將使我們能夠接觸到這種生命,同時更加快速的探索銀河系,這樣未來已近在眼前。很快我們將有機會加入拓荒者行列,穿上漂亮的太空服,並在廣袤無垠的太空中探險了。