第12章：航行动力 (第2/2页)

物质只要遇到正物质，立刻就会湮灭爆炸，所以我们无法使用任何正物质制作的容器来存放它，现在都是通过超冷真空的彭宁离子阱，利用迭加电磁场来存放反物质基本粒子，这是种可以便携运输的反质子存放装置，目前已经进展到储存10^15个反质子，可要满足反物质推进的话，需要存放10^21个反质子。

    离子发动机：离子发动机（静电加速式发动机），这种发动机的工作原理是效仿加速器来加速离子的办法，这种办法最大的特点是，它可以把离子加速到接近光速的速度。也就是说，我们有可能通过这种办法得到非常高的喷气速度。发动机中又不存在高温问题，因此发动机的排气速度也是可以无限制的提高，以至于接近光速。离子发动机采用双彭源，也就是双等离子体离子源和永磁PIG离子源的结合。大功率的双彭源是一种单电荷态的强流离子源，可以引出安培级以上的离子流。从外形结构看，双彭源只是在双等离子体离子源的阳极外侧增设一个对阴极。前三个电极组成类似于双等离子体离子源的系统，看作是一个电子源。由于对阴极上加有和中间电极相同或更负些的电压，电子就在中间电极和对阴极之间反射振荡,改善了电离。

    恒星光压光帆：光帆的理论基础是，当光被反射的时候，就从光子传递给光帆一个动力产生加速度。被反射的能量越多，获得的动力就越多。也就是说，光帆表面的反射性能越好，其效果就越好。在光帆方面的发展重点，就是如何进一步寻找这样的可以很大、很薄、很轻、反光性好、而且不会因为陨石的打击而撕裂的材料。光帆最大的好处是它们有免费的推进系统，既不需要发动机，也不需要燃料，节省了大量的重量，而且可以长期加速，这两者结合，意味着它最终能达到很高的速度。但是，光帆利用恒星光的话，其缺点非常明显，首先是光帆的推重比极其微小，其次是当使用光帆的飞行器远离太阳，阳光的密集度越来越低，压力会越来越小，直到最终可以忽略，也不再对光帆施加压力并产生加速度，再次，为了能够航行并且携带一定的有效载荷，光帆的面积必须非常巨大，才能获得足够大的推力，最后，光帆飞船太缺乏机动性了，运送探测器还可以，但是运人的话，大概没几个人有这么好的耐心，如果利用激光替代恒星光的话，飞船速度上去了，但飞船同样缺乏机动性。

    核脉冲发动机：不是利用受控的核反应，而是利用核爆炸来推动飞船，这已经不是一种发动机了，应该称为核脉冲火箭。这种飞船携带大量的核弹，一颗颗地抛在身后，然后引爆，飞船后面安装一个推进盘，吸收爆炸的冲击波推动飞船前进。核弹并非直接作用于推进盘上，在释放出核弹后，接着再释放出一些由高聚酯材料或者纳米纤维制成的固体圆盘。当飞船驶出一定距离，核弹将在飞船后面爆炸，蒸发掉圆盘，将其转化成高热的等离子浆。由于圆盘位于核弹和飞船之间，等离子浆中相当部分将会追上飞船，撞击飞船尾部巨大的金属推进盘，从而推动太空飞船高速行驶。推进盘承受的瞬间推力过于巨大，从而超过人体承受能力，因此，飞船设计上还在推进盘和前部船体之间安装一个振动吸收系统，脉冲能量将暂时被储存在吸收系统中，然后逐步释放出来，这样不至于因为爆炸的冲击而导致剧烈的震荡，让飞船能够比较平稳地飞行。

    空间曲率航行：一种理论认为，这个宇宙的空间并不是平坦的，而是存在着曲率,如果把宇宙的整体想象为一张大膜，这张膜的表面是弧形的，整张膜甚至可能是一个封闭的肥皂泡，虽然膜的局部看似平面，但空间曲率还是无处不在。很早曾出现过许多极富野心的星际航行设想，其中之一就是空间折叠，空间折叠是设想把大范围空间的曲率无限增大，像一张纸一样对折，把“纸面”上相距遥远的两点贴在一起。这个方案严格来说不应称为空间航行，而应该叫做“空间拖曳”，因为它实质上并不是航行到目的地，而是通过改变空间曲率把目的地拖过来。这需要打破基础理论限制，对时空理论很成熟，或许还需要提供极高极高的能量，这在目前不太现实。同时，有些人提出一种相反的设想。就是如果飞船能用某种方式把它后面的一部分空间“熨平”，减小这部分空间的曲率，那么飞船就会被前方曲率较大的空间拉过去，可以实现光速或者超光速航行。

    利用黑洞航行：基于我们已经创造出人工黑洞，我们是否大胆设想，利用人工黑洞进行超光速航行？当然我们需要知道天然黑洞和人造黑洞的完善理论，不过我们可以试验，比如将一艘人工智能控制的飞船进入到人造黑洞，看是否有奇特现象，是否有超光速效果？或许黑洞产生的强大引力场能局部改变空间结构，形成空间曲率变化，可以进行曲率航行。利用这种空间前后的张力推动，使得飞船可以安全的以快于光速的几个数量级的速度航行，用空间推动的方式规避了光速限制，同时又回避了时间膨胀的相对论性的问题。

    以下是建议：目前重点投放在离子发动机研制和批量生产，并且同时进行（人造）黑洞相关理论研究和超光速可行性试验。

    （PS：本章主要内容来自于网上资料，作者搜集并整理）