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標題: 浩瀚太空中，星際高速公路難道只是科學家的夢想？ [打印本頁]
作者: 草原蒙狼 時間: 2009-9-22 11:30
標題: 浩瀚太空中，星際高速公路難道只是科學家的夢想？
每一條管道均充當一個引力灣流，由行星與衛星間復雜的引力相互影響形成。正如電腦繪圖所展示的那樣，這些狀似意大利面條的通道環繞太陽系內行星并在它們之間蜿蜒前進。形象地說，這些通道形成了一條條“太空高速路”。
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* A6 Q* n. }9 V) Q0 N8 i/ f( Y“引力走廊”可以幫助飛船在太陽系內穿行，就像船只利用洋流航行一樣。目前，美國科學家正試圖對上圖中蜿蜒曲折的管道進行測繪，這些管道能夠減少太空飛行的成本。
# J5 S, P3 @- e. ]$ f太空高速路連接的地點被稱之為“拉格朗日點”，地心引力在這個點上相互抵消。美國弗吉尼亞理工學院的謝恩·羅斯教授表示：“基本上說，這一想法就是打造一條條在行星與衛星間蜿蜒前行的低能量通道，能夠減少探索太陽系過程中使用的燃料。這些位于太空中的自由下落通道環繞天體便在它們中間穿行。在管道中行進的飛船不會向下墜落，而是沿著管道下落，就像在地球上一樣。每一條管道開始時均較為狹窄，隨著不斷蜿蜒前行，它們會變得越來越寬，同時也可能裂開。”, b$ w1 T5 A! Q6 T8 T! X
羅斯表示：“我喜歡將它們看作與洋流類似的東西，但它們本質上卻是引力流。如果身在繞地球的一條暫泊軌道，其中一條管道會與你所在的軌道交叉，你需要足夠的燃料改變速度，而后進入一條新軌道，這條新軌道是免費的。”3 b: W, E; C7 b+ M
他解釋說，利用引力流在太空中穿行與利用行星或衛星引力產生的“彈弓效應”有所不同，后者是太空飛行中常用的一項技術。羅斯表示：“引力流與彈弓不同，后者不會將你送入衛星的軌道，而前者卻可以做到這一點。”
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迄今為止，只有一項美國太空任務曾利用這種方式，即“起源”號飛船任務。“起源”號于2004年發射，任務是捕獲太陽風粒子并將其帶回地球。沿引力通道飛行允許這個探測器所攜帶的燃料減少10倍。但由于在降落過程中一個降落傘發生故障，“起源”號飛船任務最終以失敗告終。
5 K8 R/ K. N+ S& @7 D羅斯在吉爾福德薩里大學舉行的英國科學節上表示，“引力走廊”對行星的衛星間飛行特別有用。他說：“一旦進入另一顆擁有自身引力管道的行星，你便可以利用這些管道探索行星的衛星。你可以在木星的衛星之間隨意穿行，此時的太空之旅基本上是免費的。你所需要的一切不過是少許用于改變方向的燃料。”
% a8 d, x2 p6 ?; y9 o他指出，不足之處就是所需時間較長。在木星的衛星系統內穿行將歷時幾個月之久。衛星間穿行只需少許燃料，但行星間飛行卻要消耗相對較多的燃料。尋找地球與火星間一條免費引力管道需要數千年時間。* a7 O) Y& ^2 e% r' R0 r
說完了太空高速路，我們再說一說哈勃。
1 w0 w: V" S% e& r# l+ P當地時間9月9日，美國宇航局對外公布了“哈勃”太空望遠鏡修復以后拍攝的第一批深空照片，這些也是“哈勃”迄今拍到的最清晰的宇宙照片。! J; s6 {- ]+ a9 y* h# M
美宇航局今年春天發射“亞特蘭蒂斯”號航天飛機對“哈勃”進行了維修，整個維修工程耗資 10億美元，宇航員在太空行走中安裝了兩臺新相機及其他設備，更換了出現故障的零部件。美宇航局此次公布的是10張星系和星云的最新照片，比“哈勃”第五次、也是最后一次大修前在同一位置拍攝的照片更清晰。有些照片上的星云散發著燦爛的光芒，對于一些人來說，這種神圣之光或許只有在天國才存在。其中一幅圖看上去像奇異的“宇宙蝴蝶”，但其實是距離地球并不太遙遠的“恒星搖籃”或星云。
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! i( c5 b- [4 A“哈勃”望遠鏡探測項目高級科學家戴夫·萊克朗說，“蝴蝶照”展示了“哈勃”之前無法觀測到的細節，如看上去像蝴蝶翅膀一樣的氣體光環。據萊克朗介紹，這張照片及其他照片中的光亮其實是恒星釋放的熱氣和塵埃。從某種程度講，它就像是一個電燈泡，恒星是燈絲，全部的光亮則來自于恒星釋放的氣體。) F6 B7 a% H3 }$ Y" |1 g
萊克朗說，這些照片尤其是“蝴蝶照”不僅展現了科學的深奧之處，還激發了一種靈感：“我看到的是天地萬物的壯觀。”最令人驚嘆的照片涉及宇宙最為狂暴的一面：恒星的誕生和死亡。一張展示的是距地球7500光年遠的“恒星搖籃”船底座星云。
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圖片展示的是“史蒂芬五重奏”，也被稱之為“希克森緊密群92”，由“哈勃”的新照相機WFC3拍攝，是2009年5月維修任務結束后“哈勃”拍攝的第一組太空圖片之一。從名字我們不難猜出，“史蒂芬五重奏”由5個星系構成。# t q$ c# z" [. }# o
/ N- S" B9 E7 ]& h新修復的“哈勃”先進巡天照相機（以下簡稱ACS）將目光鎖定據地球近50億光年的星系團Abell 37，揭示了這個星系團錯綜復雜的細節。Abell 37是首批被天文學家用于觀測引力透鏡效應的星系團之一。
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圖片展示的是棒旋星系NGC 6217，這是新修復的“哈勃”ACS照相機拍攝的第一張天體照片。
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1 z. ]9 p5 w9 x& P- ?8 e. t5 }8 ^船底座星云圖片。圖中展示的“創造之柱”由熾熱的氣體和塵埃構成，是孕育恒星的搖籃。
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1 h" Q) H. L3 u& R& z! b1 [7 W這張令人眼花繚亂的圖片展示的是球狀星團——歐米伽半人馬座星團。圖片中的恒星多達數千顆，處于不同的生命周期。歐米伽半人馬座星團內的大部分恒星呈黃白色，與我們的太陽類似，說明這些恒星正處于成年期，氫聚變較為活躍。隨著逐漸走向衰老，這些恒星首先變成溫度更低同時質量更大的橙色恒星，而后變成紅巨星并開始以驚人的速度剝離氣體。最終，隨著超熱核心內最后的氦熔化，消耗殆盡的恒星將呈亮藍色。! M( v7 a8 _: N6 v
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地球的鄰居——木星。木星的體積相當于1317個地球。在可能與一顆彗星發生撞擊后，“哈勃”對撞擊區進行了拍攝。圖片底部的黑色“疤痕”便是由撞擊所致。
作者: 草原蒙狼 時間: 2009-9-22 11:36
以前說的時空彎曲，蟲洞理論等等現在看來更遙遠了，后來提出推力問題，燃料，反物質現在正在地下制造研究中。。。/ k1 D( S m% H9 M
& s, }5 V) G4 ~$ e看了這條太空高速公路的設想，理論上看著不錯，但愿不再是科學家的幻想，有生之年也能來一次星際旅行。。
作者: 草原蒙狼 時間: 2009-9-22 11:45
回顧一下之前科學家的設想5 W- S+ g+ G0 \: H7 `& T6 h
- M* C& T: E2 e! g3 G未來星際高速公路方便太空移民 3個月來回火星
: u8 k% ~, v- }. U 為每個行星建一個碼頭，用高能等離子束在其間架起高速公路，未來的飛船不用帶任何燃料，就能在行星之間飛馳。 $ O% I5 }" M" p3 y+ A
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羅伯特• 溫格（Robert Winglee）是華盛頓大學的教授，他所領導的小組10 年來一直在研究磁化等離子束推進系統（MagBeam）。
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h2 G2 _) }: L! e" y他希望這個系統能安裝在未來的太空飛船上，將速度提高到目前航天飛機的10 倍。這種用等離子推進的飛船到太陽系邊緣需要8 年，到火星，3 個月夠跑一趟來回。 + \7 f3 V4 k8 O! s8 j2 v( O
- |, b. R8 T- @. `" S) q+ v0 R MagBeam 是從溫格的一個早期構想，微磁球等離子推進（M2P2，i-Magnetospheric Plasma Propulsion）演化而來的。這一概念提出將飛船放在一個等離子體泡里面，然后借助太陽風穿越銀河系。
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" O. j* x* n l5 V, ]$ C6 i- x; |* A; r 太陽風是從太陽日冕層發出的高速運動的帶電粒子流。這些帶電粒子速度超過每秒350 千米，最高甚至達到每秒1000 千米。在毫無遮攔的宇宙空間里，它們就像陣陣狂風。
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3 H) ^( y, p$ _9 E7 J; q8 C8 D 1964 年，科幻作家阿瑟• 克拉克發表了著名的《太陽帆船》（Sunjammer ），提出可以用很輕的材料做一面巨帆，在真空中利用太陽的光壓和太陽風實現星際旅行：“它是那么輕，一平方千米薄膜只有1 噸重，可采集兩千克輻射壓力。假如給它系上懸索，它就能拉著我們上天。第一秒鐘，我們移動5 毫米，一小時后，我們以每小時13 千米的速度移動，一天之后，我們以每小時3000 千米的速度移動，一兩天內就可以達到第二宇宙速度。這一切，無需耗用一滴燃料。”
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! L" H0 J; ~% R; b3 r8 G0 V+ n2 v “將推進系統分離出來確實讓飛船更輕而且造價更低了，”金斯頓大學的克里斯• 韋爾奇（ChrisWelch）曾經評論說。“但前提是已經建成了所需的大型基礎設施。就好像現在滿世界跑的都是馬車，溫格告訴人們可以坐一種叫地鐵的東西，但是你必須先修隧道和鐵軌。”
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溫格也承認這個計劃要實現，有必要花費數十億美金在太陽系內部建立一些前哨站。但是他強調這些對人類走向太空都是物有所值的投資。他還舉火星的例子，認為目前的一個來回要兩年半，大家應該計算這當中的風險，而MagBeam 系統只需要3 個月，還能重復使用多次。為了省幾十億美金，人類放棄的可能是永久居住太空的機會。
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然而，要真正實現MagBeam，每個星球上要裝也許不只一個太空站，這樣才能確保效率和安全性。溫格的團隊目前已經進入到原型機的制作和測試階段，包括太空站和飛船兩邊所需的發射和反饋設備。當前最令人擔心的還是粒子束的穩定性——如此遙遠的距離，如何保證它不會散開，同時不會受到太陽風的干擾。溫格設想用一個條形的磁場來控制，但這可能使MagBeam 變得更加昂貴。
作者: 自然 時間: 2009-9-22 14:08
的確聰明，就是等機會等的時間長了點，星體間位置是不斷變化的，等一個合適的高速公路出現也得看運氣了。
/ J" g( m0 u; `( ~2 j目前主流觀點來看，星級航行的關鍵不是燃料，無論有多么高級的燃料和發動機，也無法達到光速，即使達到光速在星際間航行也是非常之慢，人的生物壽命都無法很好地支持這種航行。關鍵是發現捷徑。蟲洞和黑洞的捷徑作用基本上已經很渺茫了，前者沒有任何現實證據支持，并且未曾發現任何一個蟲洞，后者即使進入也是徒然送命。在愛因斯坦相對論的統治下，霍金已經表達了星級航行的絕望。新興的弦理論雖然吸引人，但是如同蟲洞一樣，毫無實際證據支持，不過弦理論中的多維空間是星際愛好者的近期唯一希望了。期待再誕生一個可以媲美牛頓、愛因斯坦、霍金的天才，撕開宇宙的迷霧，帶來希望的亮光。從概率上說，絕對是有可能的。
作者: 憨老馬 時間: 2009-9-22 14:17
2# 草原蒙狼
. W7 g- L) x* C$ b9 C您估計還差不多，我可等不及咯，吃多點大頭菜吧！
作者: 草原蒙狼 時間: 2009-9-22 16:01
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附上《時間簡史》
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$ z1 O7 Q8 L2 z# [8 f2 ^2 L' q史蒂芬·霍金的《時間簡史》自1988年首版以來的歲月里，已成為全球科學著作的里程碑。它被翻譯成40種文字，銷售了近1000萬冊，成為國際出版史上的奇觀。插圖本全面更新了原書的內容，把許多觀測揭示的新知識，以及霍金最新的研究納入該書，并配以大量（250幅）照片和電腦制作的三維和四維空間圖。霍金曾不無得意地引用評論者的話說道：“我關于物理的著作比麥當娜關于性的書還更暢銷。”不知道這個插圖版本會使原來已經非常巨大的銷售數字“膨脹”多少？
; ~' G- n# h1 u0 a9 U2 _1 f8 z; W內 容 介 紹3 m2 Z3 n! ^- P; o0 }$ i3 J
2 T5 c7 U8 f% i9 c8 U1 |巴蒂芬·霍金生于1942年，他的生日恰好與伽利略去世的紀念日是同一天。他現任劍橋大學盧卡斯數學系教授教席（這一職位曾由艾薩克·牛頓擔任）。他被譽為繼愛因斯坦后最杰出的理論物理學家。他于1993年出版了《霍金講演錄——黑洞、嬰兒宇宙及其他》。這本書是理論物理學方面的經典著作，其中的內容已被許多科學論文和書籍引用。
& \ z2 V: E' ]" O7 r/ @史蒂芬·霍金的《時間簡史》自1988年首版以來的歲月里，已成為全球科學著作的里程碑。它被翻譯成40種文字，銷售了近1000萬冊，成為國際出版史上的奇觀。該書內容是關于宇宙本性的最前沿知識，但是從那以后無論在微觀還是宏觀宇宙世界的觀測技術方面都有了非凡的進展。這些觀測證實了霍金教授在該書第一版中的許多理論預言，其中包括宇宙背景探險者衛星
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上個月霍金的中國之行，給我們帶來了有一次的科學浪潮，繼愛因斯坦之后最偉大的腦袋給我們帶來的沖擊不僅僅在物理上。他的《時間簡史》一書也瞬間暢銷全中國，這在世界上霍金到過的地方一樣，他的思想精華感染了無數人。5 d' v: b3 J5 Q+ g/ }
這個坐在輪椅上的老人，到底告訴了我們什么呢？ 宇宙論是一門既古老又年輕的學科。作為宇宙里高等生物的人類不會滿足于自身的生存和種族的綿延，還一代代不懈地探索著存在和生命的意義。但是，人類理念的進化是極其緩慢和艱苦的。從亞里士多德--托勒密的地心說到哥白尼--伽利略的日心說的演化就花了2000年的時間。令人吃驚的是，盡管人們知道世間的一切都在運動，只是到了本世紀20年代因哈勃發現了紅移定律后，宇宙演化的觀念才進入人類的意識。人們甚至從來沒有想到過宇宙還會演化。牛頓的萬有引力定律表明，宇宙的物質在引力作用下不可能處于穩定的狀態。即使在愛因斯坦的廣義相對論中，情況也好不到哪兒去，為了得到一個穩定的宇宙模型，他曾將宇宙常數引進理論中。他們都希望在自己的理論中找到穩定的宇宙模型。可見，宇宙演化的觀念并不是產生于這些天才的頭腦之中。
作者: 草原蒙狼 時間: 2009-9-22 16:10
5# 憨老馬 ) b# I. I) k5 F/ [0 w4 W- U
) [, I$ L. ]. D, f5 f. O+ B
科技來的很突然，有時候想不到的不可控制的事情就在一夜間成為事實。
+ {& x/ U p: f6 l飛機、坦克、衛星、載人航天器、電腦……古人想了數千年，可如今仿佛就在昨天，一切都完成了。。
' s- U$ |9 ]: _5 Y3 Y3 c“順風耳”“千里眼”流傳千古的愿望也在近代實現。。
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我們沒有理由懷疑，看似遙遠的太空旅行，不會在您我的有生之年出現奇跡。。也許，明天，我們就出發了呢。。。% n7 D0 [5 V# p3 S# H
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納米技術或許會把我們分解后隨光一起到達任意想去的星球后，再回造重塑出來，因為光無時無刻都在運動中，而星球還是相對要慢得多。+ p( v# K( d2 Y( ^1 p7 z% s w
/ i$ l% Q4 @* B. h+ g- f4 J3 d期待著，那天的到來，邀上老馬一起先去半人馬座遛個彎再回來喝茶、下棋。。。
作者: otyurak 時間: 2009-9-22 17:19
時間和空間我們改變不了，那我們可以改變人類的生命值啊。就像科幻電影“異形”中飛船里的“冰箱”一樣，多長的時間都可以熬得過。。。
作者: 06張偉 時間: 2009-9-22 18:37
這個資金要好的，就一個國際空間站都要那么多錢。
$ G) Z0 h6 a; A- T' i# w0 Y要通力合作才好啊！
作者: 無能 時間: 2009-9-22 19:19
“順風耳”“千里眼”流傳千古的愿望也在近代實現。。
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從來沒有實現過。別把儀器和人混為一談，否則就和在百米跑道上開汽車跑，然后宣稱說人類的百米時間是5秒鐘一樣。
作者: 草原蒙狼 時間: 2009-9-23 08:20
10# 五更雞
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) C# Z& S% q' v3 ?沒看我加的引號嗎 呵呵 我想你知道說的什么
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