本文參加百家號 #科學了不起# 系列徵文賽。
這是一位網友提出的原問題：如何保護以99.9％光速行進的星際飛船免受碎片撞擊？
這個問題誰也不知道，因為現在人類與這個速度還相差很遠。
現在人類飛行器最快的就是帕克號太陽探測器，現在它在太陽迄今最近的距離對太陽進行探測，速度為每秒約100千米。到了2024年12月，它將最後一次最近距離接近太陽，屆時距離太陽表面只有約600萬千米，以每秒約200千米的速度掠過太陽日冕層，接受1400℃的高溫炙烤，成為人類最近距離撫摸太陽這隻「老虎」屁股的探測器。
即便是這個速度，也只有光速的萬分之六多點，這與光速99.9%就不止是差十萬八千裡了，而是每秒差約56萬裡。
不要說光速99.9%的速度受到宇宙碎片撞擊，就是帕克號受到一個雞蛋的撞擊，也會粉身碎骨成為齏粉，即便旅行者1號每秒17千米的速度也會被一個雞蛋撞得粉碎。我們可以想像每秒才30米速度的汽車，你撞上一個石頭看看，不要這個石頭有速度，只要用一根線掉在路中間，被汽車撞上也是車毀人亡。
所以我們現在奢談什麼接近光速被物體撞上都是扯淡。誰能夠說出解決辦法那就是大神，這種大神在這個世界上除了坑蒙拐騙，騙你沒商量之外，沒有任何價值。
時空通訊是個具有那麼一點科學思維的人，喜歡用科學的方法思考問題，因此回答不出這種問題，只能告訴想聽完美答案的一些同胞們幾個科學預測：
1、人類未來航天速度瓶頸的突破，很可能不是依靠速度，而是依靠愛因斯坦引力場論，尋找蟲洞走捷徑或者依靠曲率航行的縮地功。這兩種移動方式都不是速度的突破，而是知道了時空的規律後，通過走時空捷徑和扭曲時空的方法前行。
這種前行不受光速極限限制，只需要對規律認識的突破和能源認識的突破。這裡面的道理很深奧，咱吃瓜群眾不是科學家，只知道個大概就行了，沒必要去討論技術細節問題。不過時空通訊過去相關文章對這方面多有討論，有興趣的讀者可以前往查看。
2、人類航天傳統速度肯定是要提升的，比如達到光速的幾分之一或者一半光速等等，現在NASA已經啟動的百年星艦計劃，設計的星艦就是朝著能達到12%光速目標奮鬥的；霍金在生時啟動的突破攝星計劃，設計理念是用雷射催動光帆，帶著微型探測器前往半人馬座a星，目標速度是達到光速的20%。
如果技術真的達到了這種程度，那就會同時考量如何規避撞擊發生的設計。在科幻影視中，一般採用的都是防護盾技術，就是用能量場或者磁場在飛船周圍形成一種防護罩，避免一些撞擊和攻擊。
但這些都還處於科幻階段，沒有真正的技術理論支撐。所以即便有一些防護，也只能防護小的撞擊，根本無法防護較大撞擊。高速太空飛行器最主要的防範措施是預防，如提升航線監測水平和監測距離，讓飛船能夠提前規避。規避撞擊才是最主要的防範手段。
3、宇宙中是十分空曠的，這種空曠出乎你的想像。
我們在網絡上常看到一些太陽系圖片，有一個密集的小行星主帶和柯伊伯帶，密密麻麻充滿了小行星；在遙遠1光年的太陽系邊際，還有密集的奧爾特雲彗星帶，據說這裡的彗星有萬億顆之多。這些圖片的小行星帶和奧爾特雲帶密不透風，把太陽系包裹起來。
但事實上並非如此，我們看到繁星滿天的夜空，都在太陽系外，最近的恆星都有4光年以上，遠的天體有數百萬光年；而望遠鏡還可以看到數億甚至百億光年以外的天體，這些天體並沒有被什麼小行星帶、奧爾特雲帶遮蔽或幹擾，是什麼原因呢？
原因只有一個，宇宙是空曠的，根本不像那些圖片畫的那樣充滿了密集的天體碎片。我們可以計算一下奧爾特雲帶彗星的平均密度。
先按球面積來計算，球面積計算公式為：s=4πr^2。這裡s為球體表面面積，r為球體半徑。
我們把太陽系邊緣假設為一個球體，其面積為：4x3.14x9460000000000km^2≈10^27km^2
也就是說在我們太陽系1光年半徑的外圍球面有1000億億億平方千米的面積，假設那裡有10000億顆彗星，而且都在最邊緣的球面上的話，每顆彗星佔有的面積是：
10^27/10^12=10^15km^2
這就是說每顆彗星佔有的面積達到1000萬億平方千米，再開一個平方，每顆彗星之間平均相隔的距離就是約3162萬千米。事實上，奧爾特雲帶不並不是在最外面一層，而是存在於出了柯伊伯帶就開始的將近1光年的區域，這樣分布在一個立方空間裡，就又稀釋了很多倍了，何況10000億顆彗星也是一個高估數據。
小行星帶和柯伊伯帶大致也是這種情況，因此宇宙的空曠真的是超乎我們的想像。而一旦進入了恆星際空間，除了幾個粒子就什麼也沒有了，你想撞上一塊什麼東西都比中六合彩還要難上億萬倍。所以，人類飛行最遠的使者旅行者1號，早就飛入了柯伊伯帶了，依然暢通無阻，什麼都遇不到，只有孤獨包圍著它。
結論：這種問題就是扯淡，毫無意義。
但時空通訊的回答包含著許多科學道理，希望能給您帶來快樂和收穫。
感謝閱讀，歡迎討論。
時空通訊原創版權，侵權抄襲是不道德的行為，敬請理解支持。