曲速引擎是真的嗎?

2021-01-18 NASA愛好者

近日，騰訊一篇《美國宇航局測試曲速引擎：去月球只要四小時》的文章引起熱議，那麼曲速引擎是真的嗎?我們來看下面這張截圖。


NASA在2015年3月10發表了一篇文章，《Is Warp Drive Real?》


曲速引擎是真的嗎？自從航空器突破音障以後，廣大的科幻迷就將注意力放在如何突破光速的限制，但是星際迷航（Star Trek)中的曲速引擎和其他科幻電影中超越光速的旅行，目前仍停留在猜測的水平，大量的科學知識，特別是愛因斯坦的相對論表明，這是不可能的。



那麼在星際旅行中，目前最靠譜的黑科技是什麼？


一個是太陽能電力推進技術（Solar Electric Propulsion ，SEP），一個是離子推進技術(Ion Propulsion)。


太陽能電力推進技術


上面這張圖片是一張的假想圖，目前太陽能推進技術已經列入NASA的研究課題，寄希望將來為NASA的小行星任務，載人登陸火星，以及深空探索服務。詳見：http://www.nasa.gov/mission_pages/tdm/sep/index.html


離子推進技術


在長達57年的航天史中，「黎明號」是首個先後圍繞兩顆天體進行考察的探測器。這要歸功於它所使用的離子發動機。 離子發動機有何特別之處？是什麼讓它顯得與眾不同？它如何幫助我們探索太陽系？在本視頻中，JPL的「黎明號」首席工程師將為你解答。（這段視頻由@中文天文視頻 製作）

傳統的發動機通過加熱氣體，使其處於高壓，並從火箭噴口噴出，氣體從噴口噴出產生的反作用力推動飛船朝著反方向運動。而離子發動機則不同，不加熱也不加壓氣體，而是向氙氣施加少量電荷，這會導致其電離，形成離子，隨後我們對其施加強大的電壓進行加速，使其通過金屬柵格，以14.5萬公裡的時速噴射出去，由於速度極快，單個離子也能對飛船產生較大的反推力。


在零重力，零摩擦的太空環境下，這種微小的推力會逐漸累積，會形成累積加速，可以使我們有能力進入一個天體的軌道，還可以從那裡離開，進入另外一個天體的軌道。正是由於採用了離子發動機，在長達57年的航天史中，「黎明號」是首個先後圍繞兩顆天體進行考察的探測器。

在NASA的NEXT上，使用的是"氙"，化學火箭只能運行幾分鐘，而離子推進器可以"燃燒"數千小時，顯然這更適合在執行深空任務時所需的小推力。


看過星球大戰的朋友都會對帝國的領結式戰鬥機有印象，而領結式(TIE)這個名字就來自雙離子引擎的縮寫(Twin Ion Engine)，離子發動機在科幻作品中相當常見，經常被用作小型飛船的引擎。可以預見，科幻電影裡的場景正照進現實，離子發動機，將是星際旅行的利器。


參考文章

1：http://www.nasa.gov/centers/glenn/technology/warp/warp.html

2：http://www.nasa.gov/mission_pages/tdm/sep/index.html

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  • 【動力|行業】曲速引擎是真的嗎?
    近日，騰訊一篇《美國宇航局測試曲速引擎：去月球只要四小時》的文章引起熱議，那麼曲速引擎是真的嗎?我們來看下面這張截圖。
  • 曲速引擎真的可以成為實現嗎?
    1994年，一位來自威爾斯大學的物理學家米格爾所提出了「曲速引擎」概念。米格爾在自己的書中提出了曲速引擎的概念，它和科幻小說中所描述的十分相似，而且它們都有一個相同的特點，那就是通過曲速引擎可以在短時間內去到任何想去的地方。眾多科學家認為米格爾的設想是可行的，因為它巧妙地利用了廣義相對論中的理論。
  • 各位還對曲速引擎抱有希望嗎?
    我們幾乎所有的曲速引擎信息都來自星際迷航，儘管這並沒有在現實中存在，但不得不誇讚一句的是，也許這是僅有的能突破狹義相對論中關於光速不可超越的引擎之一！如許多星艦迷所知，許多未來技術是在星際奇旅中首次被勾畫出來，並且後來也被真正的發明，例如摺疊式手機、通訊徽章等，之後國外還專門成立了研究曲速引擎方面的推測性工作。但時至今日仍未有允許曲速航行，且被主流科學接受的體系被拓展出來。為何曲速技術如此令我們著迷？因為根據新式曲速層級，曲速分為1到9層。
  • 超越光速——曲速引擎
    Drive）. 1994年，墨西哥物理學家阿庫別瑞受著名的科幻劇——《星際迷航》（Star Trek）的影響, 認真考慮是否存在一種曲速引擎（Warp engine）[3]（這個翻譯不太好，應該譯為扭曲空間引擎，『曲速』聽起來很土，很不黑科技）, 他在Class.Quantum Grav.上發表文章《The warp drive: hyper-fast travel within general
  • 曲速引擎能實現嗎?1966年NASA啟動研究曲速引擎,如今如何了?
    不過科學家對於時空穿梭的研究依然沒有放棄，在1966年，NASA就開啟了曲速引擎的探索。說到曲速引擎大家可能都不熟悉，大家應該都看過《星際迷航》吧，《星際迷航》中試飛的飛船「鳳凰號」就實現了曲速引擎，而曲速引擎指的是一種超光速推進系統，曲速技術設想通過在宇宙飛船周圍出了一種正常時空的人工「氣泡」，使得飛船可以安全的以快於光速的幾個數量級的速度航行，同時又迴避了時間膨脹的相對論性的問題。
  • 你知道超光速是什麼概念嗎?曲速引擎究竟有多牛?
    曲速引擎真的這麼牛逼嗎？但是想要那樣做，需要極為龐大的能量才能扭曲你跟目的地之間的空間，這遠遠大於人類所能製造的能量。但是根據現代物理學，曲速引擎有可能成真，只要扭曲太空船周圍的空間即可。我們知道空間可以延伸，也可以收縮，如果你有艘太空船，只要收縮前面的空間，並且延伸後面的空間，就可以製造出曲速泡，理論而言，這可以讓你以十倍光速前進。
  • 曲速引擎是科幻?還是現實?
    是一種超光速（faster-than-light, FTL）推進系統，和跳躍引擎、超光速引擎、星際傳送器等設備都是科幻作品中相似但理論不同的常見技術。曲速引擎以在影片《星際旅行》系列電影中最為常見。    和其他科幻作品不同，曲速引擎的理論在設定上並不允許在兩點間進行瞬時旅行。
  • 曲速引擎技術是什麼?人類能否造出曲速引擎,實現真正的太空旅行
    曲速引擎技術是什麼？人類能否造出曲速引擎，實現真正的太空旅行？愛好科幻電影的朋友肯定知道曲速引擎技術，那麼擁有這項技術將是一種怎樣的體驗呢？曲速引擎是一種科學家假設的超光速推進系統，經常出現在科幻小說中，尤其是電影《星際迷航》系列。裝有曲速引擎的宇宙飛船可以比光速快幾個數量級，同時避免了時間膨脹的相對論問題。
  • 超越光速的曲速引擎技術能實現嗎?
    大家好，我們今天來談談未來科技，曲速引擎飛行技術。有點科幻，歡迎來噴。曲速引擎是通過產生一個曲速泡。壓縮前方空間，拉伸後放空間，並把前方空間一勺一勺挖到後方，來完成推進的，注意，是在普通空間，並且是連續的。超空間引擎是另一種想像的超光速推進設定。需要進入到一個有別於普通空間的「超空間」。是更高維度是瞬時跳躍。
  • 曲速引擎未來可期,人類真的可以實現嗎?
    「曲速引擎」現在還是很科幻的，可以讓人類飛船的速度達到光速甚至超過光速，並且不違反愛因斯坦相對論「不可超光速」限制，可以說利用了物理學理論上的漏洞給人類未來離開太陽系、銀河系留下一絲機會。在大劉的《三體》中就有出現了曲率驅動的飛船，在結局程心乘坐的飛船就是曲率飛船速度可以達到光速。而在《星際迷航》影視劇中飛船的飛行也是以此為基礎。
  • 「曲速引擎」即將首飛!星際旅行成真
    知名科幻作品《星際迷航》中，企業號飛船進行「星系跳躍」的法寶就是名為「曲速引擎」的先進推進裝置。以往，「曲速引擎」被認為不可能實現，但仰仗現在先進的科學技術，美國一家公司近日宣布已經開始測試「曲速引擎」的原型設備。
  • 曲速驅動引擎技術
    根據NASA的物理學家和工程師博士哈羅德·G·懷特認為在愛因斯坦相對論基礎上可能無法實現三維空間中的超光速運行，但我們可以通過彎曲空間的通道達到超光速運行的效果。早在1994年，墨西哥物理學家米格爾·阿爾庫維雷就發現愛因斯坦理論中存在極限速度的可能性，如果科學家能打造出壓縮和膨脹時空的技術，就可以實現超光速時空旅行。
  • 90年代的「曲速引擎」,或能讓人類飛出太陽系,為何卻遭廢棄?
    這一點就要追溯到1994年一位來自威爾斯大學的物理學家米格爾所提出的「曲速引擎」了。米格爾在自己的書中提出了曲速引擎的概念，它和科幻小說中所描述的十分相似，而且它們都有一個相同的特點，那就是通過曲速引擎可以在短時間內去到任何想去的地方。這不就和《哆啦A夢》中的時光機和任意門是一樣的嗎？這種引擎的存在難道不違背現有的物理定律嗎？
  • 打破空間探索邊界：曲速引擎或將實現超光速
    這樣的推進系統常常出現在科幻小說中，但它們會在現實中實現嗎？本文就將回答這個問題。曲速引擎有多快？物理學家發現，曲速驅動的最終速度限制是1032C，或大致是每秒3.3萬億光年。這是一個人們想都不敢想的速度。
  • 打破空間探索邊界:曲速引擎或將實現超光速
    在這些電影中，宇宙飛船使用了曲速引擎，這是一種推進系統，使飛船的速度超越光速。這樣的推進系統常常出現在科幻小說中，但它們會在現實中實現嗎？本文就將回答這個問題。| 圖源：ZidBits什麼是曲速引擎？絕大多數曲速引擎都會利用廣義相對論中的漏洞來避免受到宇宙的最終速度——光速限制。當具有質量的物體達到光速時，它需要越來越多的能量。由於能量需求呈指數級增長，僅僅將一個電子加速到光速，就需要比整個宇宙中存在的能量總和更多的能量。這就是為什麼光速被公認為「終極」或最大的速度限制。
  • 「曲速引擎」能讓人類飛出太陽系,為何現在卻沒有消息了?
    公元2063年4月5日早上11點左右，澤弗蘭·科克倫博士駕駛鳳凰號進行第一次曲速I級試航，被路過的Vulcan星飛船探測到了異常曲速信號，從此揭開了地球和Vulcan星被奉為銀河系和平共處，攜手發展典型的星際友誼！所以，放棄了嗎？一、曲速引擎？
  • 曲速引擎:曾被寄予厚望 現遭「一瓢冷水」
    2010年4月，研究團隊就推進技術方面，遞交了一份長達34頁、名為《曲速引擎、暗能量和利用額外維度》的報告。直到最近，這份神秘的報告才對外公開。      報告的結論是什麼？曲速引擎何時會實現？人類可能進行超光速旅行嗎？      這份報告其實還比較樂觀，但理論物理學家卻告訴我們：零可能。
  • 如果人類擁有曲速引擎驅動技術，人類會怎樣？
    如果人類某一天在曲速引擎驅動技術上有所突破，我們又會做什麼呢？按科學家們設想，擁有曲速引擎的飛船會被一個強大的保護裝置包圍，引導裝置會壓縮飛船前面的時空，並將時空瞬間移動到飛船的後方。這就是曲速引擎技術的通俗原理。一旦人類擁有這種推進方法，人類將會開啟全新宇宙旅程。如果曲速引擎驅動器能使我們的飛船加速到比光速快10倍的速度，那麼我們到達火星僅需75秒。從地球到太陽邊緣所需的時間更少，大約是50秒。
  • 美國科學家研製「曲速引擎」,「超光速飛行」真的存在?
    不過2014年，美國科學家宣布，計劃研究這種可以使得宇宙飛船在太空中進行「超光速」飛行的裝置，或許在將來的某一天人類的宇宙飛船真的能在太空中進行超光速的飛行。但是事實上，這樣的科幻電影的設定並不是編劇憑空想像出來的，而是在很久的時候就出現過一定的科學假想。
  • 關於太空旅行的爭辯:人類能否製造出比光速快的曲速引擎?
    在影集中，宇宙飛船靠著「曲速引擎」（warp drive）驅動，在宇宙穿梭。不過劇中太空旅行的概念，違背了愛因斯坦的狹義相對論，因為比光速快的飛行是不可能的。不過，加入奇異物質（exotic matter）的假設條件後，這種科幻小說中的發明，似乎就能符合愛因斯坦廣義相對論的範疇。於是物理學家開始計算及討論，是否真的能製造出曲速引擎這樣的裝置，並使用於太空旅行中，不過目前尚未得到結論。