Bio

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Sunday, March 27, 2016

星際旅行

「spaceship」的圖片搜尋結果
從以前開始,人們就不斷幻想著星際旅行,直到現在,還是有很多科幻情節是關於太空船進行宇宙探索的。然而,我們現在的科技還沒有辦法讓人類離開太陽系,到達更遙遠的行星或是恆星。因為我們現在所掌握的科技沒辦法讓太空船維持高速行駛很長一段時間,如果讓太空船移動得很快,燃料一下就耗盡了,如果讓太空船持續移動很長一段時間,速度又太慢了。雖然想進行星際旅行還有很多問題要解決,但這並不是完全不可能,有一些正在發展的科技在未來很有可能被應用在太空船上,讓人類可以進行星際旅行。

目前太空船的動力有兩種,一種是利用化學燃料燃燒後產生高溫氣體,將氣體排出後產生推進力。這種化學燃料引擎雖然能夠產生很大的推進力,但是燃料在短時間內就消耗完了。另一種則是離子引擎,運作原理是將類似燈絲的東西利用電流加熱,燈絲被加熱後會產生離子,把這些離子射出去就能產生推進力。但是這種引擎產生的推進力非常小,只適合用在長時間的太空任務上。目前科學家找到了能夠大大提升推進力的方法,就是使用高溫電漿。把氣體加熱到攝氏幾百萬度,使其達到電漿態,再把電漿排出即可得到很大的推進力。如果電漿能被運用在火箭上,太空船就能在數個月內往返火星。但是以上這些方法都不能產生足夠的能量讓人類到達距離地球最近的恆星。

想要更接近光速,我們必須要找出一個能產生大量能量的方法。有些科學家認為可以使用核融合產生能量,讓核融合產生的能量轉換成強大的推進力。此外,核融合的原料可以從宇宙中採集,所以不怕會耗盡燃料。但是,根據估計,要製造具有核融合引擎太空船並發射到太空是有難度的,因為這樣的太空船有好幾千噸重,所以想讓這樣的太空船上太空,可能要直接在太空中進行製造。此外,以現在的科技來說,人類還沒有辦法維持核融合狀態很長的時間,現在的核融合技術甚至還沒辦法運用在發電上,所以,想用核融合當作能量來源還有一段路要走。除了核融合,有些科學家也想過要使用核分裂(也就是核電廠發電的能量來源),也做為太空船的能量來源。核分裂的確能產生很大的能量,而且以目前的技也能將核分裂做應用,但是基於安全上的考量,這個技術恐怕也很難實現。因為核分裂反應可能有失控的危險,所以利用核分裂產生能量推動太空船就像是在船上載一個威力強大的炸彈一樣,除此之外,在太空船被發射到太空的途中,核分裂的燃料很有可能會爆炸。所以想利用這項技術,還有很多難題要克服。

除了使用不同的燃料產生能量外,我們也可以利用行星的引力為太空船加速。當太空船靠進行星的時候,由於受到行星引力的影響而獲得加速度。如果行星的質量夠大,太空船就能達到接近光速的速度。這個我們稱之為"彈弓效應"

想要實現星際旅行,我們能夠研究的方向很多,彈是以現在的科技來說有些問題還無法克服,但是在科技更為進步的將來,我們或許能找到解答。



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