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  冲出地球大气层,在太阳系广阔的范围内活动,这对人类以往的活动来说,是跨出了一大步,但对整个宇宙航行来说,还只是一小步。人类还要冲出太阳系,到银河系内去活动,还要冲出银河系,到与银河系一样的河外星系去活动。宇宙航行是穷极宇宙的事业,永无止境。


外面的世界很精彩——飞出太阳系

  冲出地球大气层,在太阳系广阔的范围内活动,这对人类以往的活动来说,是跨出了一大步,但对整个宇宙航行来说,还只是一小步。人类还要冲出太阳系,到银河系内去活动,还要冲出银河系,到与银河系一样的河外星系去活动。宇宙航行是穷极宇宙的事业,永无止境。
  从1783年人类第一次乘气球离开地面进入大气层空间,到1961年人类第一次冲出地球大气层到宇宙空间,经过了178年的时间。如果把这看作是人类科技发展的一个“台阶”的话,那么,从太阳系内到太阳系外这个“台阶”要比前一个“台阶”高得多。
  冲出太阳系,首先遇到的就是如何提高宇宙飞船速度的问题。如果用现在的化学燃料火箭发射宇宙飞船,使它达到第三宇宙速度(16.7千米/秒),然后以此速度航行,好么,即使到离我们最近的比邻星,也需要航行8万~9万年的时间,这种速度太慢了!
  当然,我们可以让火箭长期工作,逐渐增加速度,比如用50天的时间将速度增加到16700千米/秒,则到达比邻星只要80~90年的时间。可是,即使以平均每秒消耗10千克燃料计算,50天就需要43200吨燃料,装载这么多燃料的飞船该有多么庞大,而事实上根本做不到。
  所以,问题的实质,转到了寻找适合宇宙舴的能源动力。
  在相同质量的情况下,核能是化学能的百万倍,所以人们设想了核能动力飞船。另外,同质量的正物质与反物质湮灭所产生的能量,又是核能量的1000倍,于是人们又想到了反物质动力飞船和光子火箭。但是,不论核能动力还是反物质动力,其动力装置必须携带在飞船上。为了减少飞船的质量,人们又想到了不放在飞船上的动力,如微波帆和激光帆动力船。这种飞船只要携带一张轻盈的帆,由纸币地球或绕太阳飞行的太阳能电站上发出的微波束或激光束(电能可以转变为微波和激光)来推动它前进。人们还设想在航行过程中,从太空中搜集氢来做能源动力。
  宇宙航行是到的第二个问题便是速度与距离的问题。爱因斯坦的相对论指出,宇宙中的速度以光速为最快(300000千米/秒),其它一切物体的运动速度,只能无限接近光速,而不能达到光速。这样一来,即使用上面提到的各种运力使宇宙飞船以接近光速的速度飞行,仍然无法进行远距离的宇宙航行。因为银河系的直径达10万光年,离银河系最近的河外量系,即仙女座星系,与我们的距离也达230万光年之远,离我们最远的星系,距离在100亿光年以上,即使光速也望尘莫及。
  但相对论还指出,当物体高速运动时会产生速度效应,即相对同一目标是静止的物体(如地球)来说,运动物体(如宇宙飞船)上的时间会膨胀,距离会缩短。运动物体的速度愈接近光速,其速度效应愈显著。当运动速度无限缩短(几乎为零)。这种速度疚对宇宙航行非常有利,当飞船的速度无限接近光速时,只需用几年、几个月,甚至几天、几小时就可到达遥远的星系。
  最后,如果人类真的实现了这种“天上方数日,地上已千年”的宇宙航行,那么,航天员经过几年的宇宙航行后回到地球时,将发现人类已经面目全非,甚至地球也不存在了。这些问题将在人们的思考中得到解决,人类终将实现宇宙航行的理想。

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